D e son vrai nom Sarah Breedlove, elle est la fille d'anciens esclaves et le premier enfant de la famille né après la proclamation d'émancipation. Après avoir perdu ses parents à l'âge de sept ans, elle vit à Vicksburg, au Mississippi, avec sa sœur aînée. À l'âge de quatorze ans, elle épouse un ouvrier, Moses McWilliams, qui meurt en 1887. Malgré son manque de formation, la jeune femme doit subvenir aux besoins de leur fille Lelia, née deux ans plus tôt. Elle remonte le Mississippi et s'établit à Saint-Louis dans le Missouri, où elle exerce le métier de blanchisseuse et suit des cours du soir.
En 1894, elle se remarie avec John Davis dont elle se sépare finalement en 1903. Elle gagne un dollar par jour pour pouvoir financer les études de sa fille. Elle se rend vite compte que les produits chimiques utilisés en blanchisserie abîment sa peau et ses cheveux. Sarah évoque ce problème avec ses frères Alexander, James et Solomon, qui sont barbiers Saint-Louis. Ceux-ci lui proposent de rencontrer Annie Turnbo Malone, une entrepreneure afro-américaine qui lui apprend comment mettre au point des soins capillaires. Elle apprend beaucoup à son contact, et crée dès l’année suivante sa propre ligne de produits capillaires et cosmétiques, spécialement conçue pour les femmes noires. En 1905, elle fonde sa propre entreprise et s’installe à Denver.
Elle développe sa propre ligne de produits cosmétiques et capillaires.

En 1906, elle épouse son troisième mari Charles Joseph Walker qui est journaliste, et conservera ce nom après leur divorce prononcé six ans plus tard. Elle pratique le porte à porte et apprend aux afro-américaines comment les utiliser, ce qui lui permet de populariser son célèbre "Madam C.J Walker’s Wonderful Hair Grower". Le succès est au rendez-vous et elle lance son service de vente par correspondance à Denver. Elle ouvrira par la suite le Lelia College, du nom de sa fille, où elle dispense des cours et forme de véritables professionnelles des soins capillaires. Cela lui permet d’ouvrir rapidement des manufactures dans les villes de Pittsburgh, Indianapolis, et dans le quartier de Harlem à New-York. Elle participe également au financement de plusieurs associations comme la National Association for the Advancement of Colored People (NAACP). De 1911 à 1916, C.J. Walker emploie des milliers de femmes qui travaillent dans ses boutiques ou se spécialisent dans le porte-à-porte. Son activité connait une croissance considérable, et ses produits capillaires et cosmétiques sont bientôt vendus à travers tous les États-Unis.
En 1917, elle se fait construire une magnifique demeure à Irvington, New York, d'une valeur de 250 000 $.

Cette villa à l'italienne baptisée "Villa Lewaro" est une demeure de 34 pièces dans un quartier qui abritait également les Rockefeller et Astors. C.J.Walker a seulement pu vivre dans sa propriété un an avant de mourir, et sa fille Lelia l'a reprise après la mort de sa mère. Walker avait stipulé dans son testament qu'après la mort de Lelia, la maison irait à la NAACP, mais les taxes foncières et les coûts associés à la maison étant trop importants, ils l'ont vendue en 1932 et elle est devenue une maison de retraite pendant 40 ans. Les propriétaires de la maison de retraite n'ont pas fait beaucoup de changements. De ce fait, la maison n'a pas été convenablement entretenue. Les appareils d'éclairage originaux, les moulures et les éléments architecturaux sont restés, mais presque aucun des meubles de Walker n'a survécu, beaucoup de trésors ayant été vendus par sa fille après la dépression. Helena Doley, l'actuelle propriétaire depuis 1993, a réussi à améliorer les systèmes mécaniques, électriques, de chauffage et de plomberie de la maison, et en a reconstruit certaines parties avec les matériaux du fabricant d'origine pour tenter de lui rendre sa grandeur originale. Depuis 2014, le National Trust a fait de la propriété un trésor national.
C.J. Walker confie ensuite les rênes de la compagnie à sa fille, et se tourne vers l’activisme et la philanthropie, faisant des dons importants à des orphelinats, institutions et causes diverses, et créant aussi des associations. Madam C.J. Walker est inscrite au National Women's Hall of Fame.