Denise Eileen Garrett, née à Memphis (Tennessee) le 27 mai 1950, grandit dans le Michigan. Son père, Matthew Garret, est un trompettiste de jazz et lui communique sa passion pour la musique. A 16 ans elle chante dans un groupe de rock et rhythm and blues. Elle suit des études à l'université du Michigan puis à l'Université de l'Illinois.Elle y rencontre le trompettiste Cecil Bridgewater qui, après une tournée en Union Soviétique en 1969, la met en contact avec le milieu du jazz New-Yorkais. Dans les années qui suivent, elle épouse Cecil et intègre en tant que chanteuse le Thad Jones-Mel Lewis Jazz Orchestra.Elle travaillera avec les plus grands - Roy Haynes, Sonny Rollins, Dexter Gordon, Dizzy Gillespie, Cecil McBee, Billy Harper, Reggie Workman, Roland Kirk, Jeanne Lee, Heiner Stadler - avant de sortir son premier album en 1974.Elle chante alors dans des comédies musicales. "The Wizz" à Broadway en 1974. Puis elle reçoit le prix de la meilleure actrice du Tony Award pour le rôle de la bonne sorcière dans la comédie musicale "Glinda the good witch".En France, elle a déjà été remarquée par les jazzophiles au festival de Châteauvallon en 1973 lors d'un concert de l'orchestre de Thad Jones. On la retrouve ensuite à Paris dans la comédie musicale "Sophisticated ladies" en 1984. Elle s'installe à Paris en 1986. La même année, on la voit jouer le rôle de Billie Holiday dans la comédie musicale "Lady Day".
A la fin des années 80 elle revient vers le jazz. Elle interprète un duo remarqué avec Ray Charles (Precious things). Elle donne un concert au festival de jazz de Montreux et interprète Carmen (version jazz) au festival Jazz à Vienne en 1993. Elle remporte le Grammy Award du meilleur album de jazz pour "Dear Ella" en 1998 au travers duquel elle rend hommage à Ella Fitzgerald.
Dee Dee Bridgewater est membre du Haut Conseil de la Francophonie (la première américaine dans ce cas). Elle est également chevalier de l'Ordre national du Mérite, et officier des Arts et des Lettres.