جما کریستینا آرترتون در گریوزند، کنت، انگلستان، جایی که بزرگ شد، متولد شد. او دختر سالی-آن (هیپ)، یک نظافتچی، و بری جی. آرترتون، یک جوشکار است. پسرعموی مادرش، اریک گولدن، خواننده و ترانهسرا است. پدر و مادرش وقتی او پنج ساله بود از هم جدا شدند و جما متعاقباً با خواهر کوچکتر و مادرش زندگی کرد. والدینش فرزندان خود را تشویق میکردند تا تواناییهای خلاقانه خود را کشف کنند. خواهر جما، هانا، به خوانندگی علاقه داشت، در حالی که جما بازیگری را انتخاب کرد. در دوران نوجوانی، او عضوی از گروههای تئاتر Masquerade و Miskin بود و در نمایشهای The Massacre of Civitella و Guiding Star ظاهر شد. در سال ۲۰۰۴، او جایزه بهترین بازیگر نقش مکمل زن را دریافت کرد که به او کمک کرد تا کمک هزینه تحصیل در آکادمی سلطنتی هنرهای نمایشی (RADA) را دریافت کند. او در حین تحصیل در RADA، اولین نقش حرفهای خود را در فیلم «اسیر کردن مری» (2007) به کارگردانی استیون پولیاکوف و با بازی مگی اسمیت به دست آورد. جما در سال 2007 از RADA فارغالتحصیل شد و اولین نقش سینمایی خود را در فیلم «سنت ترینینز» (2007) به دست آورد. نقش برجسته او در سال 2008 رقم خورد، زمانی که در فیلم جیمز باند «ذرهای آرامش» (2008) ظاهر شد. در سال 2009، او برنده جایزه بهترین تازه وارد مجله امپایر شد.