Narodila se 23. září 1907 v Praze. Se svou o půldruhého roku starší sestrou Pavlou vyrůstala v domově naplněném hudbou a velikou láskou rodičů Josefa a Josefy Novotných. Otec, povoláním dámský krejčí, byl aktivním sokolským činovníkem a nadšeným amatérským zpěvákem v několika spolcích. Po něm si Jarmila přinesla do života nadání ke zpěvu. Od dětství ráda zpívala a hrála divadlo.Účinkovala v divadelním kroužku vinohradského Sokola, působila jako statistka ve Vinohradském divadle a od 15 let vystupovala v menších činoherních rolích v Národním divadle. Na doporučení herečky Zdenky Baldové ji rodiče přihlásili na konzervatoř. Pro nízký věk nemohla být přijata a tak byla zapsána ke studiu na dívčí školu Minerva.

V červnu a červenci 1923 pořádala Česká obec sokolská na Vyšehradě Nastolení Libušino, v němž účinkovala Ema Destinnová. Otec Jarmily Novotné si dodal odvahy a zašel za ní s prosbou, zda by posoudila pěvecké schopnosti jeho dcery. Jarmila s tlukoucím srdcem předzpívala Emě Destinnové v pražském hotelu Palace. Ta její zpěv vysoce ohodnotila, nabídla jí několik lekcí, ale vzhledem k svému zaneprázdnění doporučila jako stálého učitele Hilberta Vávru.

Významným dnem v životě mladé zpěvačky se stal 27. červen 1925, kdy poprvé vystoupila v ND v roli Mařenky ve Smetanově Prodané nevěstě, a to pod pěveckým a dirigentským vedením Otakara Ostrčila. Krátce na to zpívala 3. července Violettu ve Verdiho Traviatě, po prázdninách Rosinu v Lazebníku sevillském, dalšími rolemi byly např. Královna noci v Mozartově Kouzelné flétně, Ariel ve Fibichově Bouři, Mimi v Pucciniho Bohémě, Taťána v Čajkovského Eugenu Oněginovi a Gilda z Verdiho Rigoletta. Od ledna 1926 byla Jarmila Novotná řádným členem ND.

Stále se chtěla pěvecky zdokonalovat. K tomu ji posloužilo studium v Itálii, kam odjela v roce 1927. Školila svůj hlas nejprve u maestra Tenaglia, potom na doporučení Esperanzy Garrigue, švagrové prezidenta Tomáše Garrigue Masaryka, studovala u maestra Picolliho. V T. G. Masarykovi nalezla mladá pěvkyně velkou podporu a pochopení pro své umění.

Mimořádný úspěch zaznamenala 3. srpna 1928 v italské Veroně v roli Gildy. Vystoupení bylo jejím jedinečným triumfem a výborným začátkem velké pěvecké kariéry. Následovaly nabídky do významných světových operních scén včetně do Metropolitní opery v New Yorku. Jarmila Novotná se rozhodla přijmout angažmá v Berlíně, kde začala působit v září 1929. Velmi úspěšné zde bylo provedení Prodané nevěsty 30. prosince téhož roku. Jako vyjádření uznání a díku za tento úspěch bylo rozhodnuto, že na naší nové stokoruně bude její stylizovaný portrét od Maxe Švabinského představující Republiku.

Stále větší rozpínavost nacismu byla důvodem odchodu Jarmily Novotné v roce 1933 z Berlína. Dalším působištěm se stala Vídeň, kde se jí hned na začátku dostalo významného ocenění jmenováním Komorní pěvkyní, jakožto nejmladší umělkyni, které se této pocty dosud dostalo. Podobně jako v Berlíně i zde dosáhla velkých operních úspěchů. Vynikla i v operetách Franze Lehára a Johanna Strausse. Z nacisty obsazené Vídně odešla v roce 1938.

V letech 1935 – 37 dosáhla vynikajících úspěchů na hudebním festivalu v Salcburku, kde zpívala také pod taktovkou Artura Toscaniniho. Byl jejím zjevem a uměleckým výkonem fascinován. Stárnoucí Toscanini jí psal mnoho vroucích dopisů, její city k němu však nebyly takové, jak by si přál. Brala ho spíše jako otcovského přítele, rádce a vážila si ho jako vynikajícího dirigenta. Vždyť byla šťastně provdána za Jiřího Daubka, syna Josefa Šebastiana Daubka, majitele liteňského zámku. Panství zakoupil už v roce 1850 dědeček manžela Jarmily Novotné – Josef František Daubek, jehož ženou byla dcera probuzeneckého básníka Šebestiana Hněvkovského. J. F. Daubek byl spoluzakladatelem ND, měl vřelý vztah k umění a zval na zámek celou řadu českých umělců. Hosty byli např. Josef Mánes, František Ženíšek, Václav Brožík, Mikoláš Aleš. Nadšení pro umění sdílel i jeho syn Josef Šebastian. Jeho podoba je zachycena ve tváři knížete Oldřicha na známém Ženíškově obrazu Oldřich a Božena.

Svatba Jarmily Novotné a Jiřího Daubka se konala po pětileté vážné známosti 16. 7.1931 v Praze. Novým domovem se stala pro Jarmilu Novotnou Liteň. Manželům byl upraven byt v tzv. Čechovně, tedy v budově zámeckého areálu, kde se svými rodiči bydlel Svatopluk Čech, jehož otec byl v letech 1853 – 56 správcem zámku. Ve spokojeném harmonickém manželství Daubkových vyrůstaly děti Jarmila (1932) a Jiří (1938).
V březnu 1939 odcestovala paní Novotná do New Yorku zpívat na světovou výstavu. Na doporučení A. Toscaniniho, který ji zavedl ke generálnímu řediteli Metropolitní opery, byla přijata do tohoto prestižního hudebního stánku s platností smlouvy od září téhož roku. Když se do New Yorku 28.září vrátila, rozhodla se v důsledku válečných událostí v Americe zůstat. Poprvé zpívala na americkém kontinentě v San Franciscu, v Metropolitní opeře (MET) debutovala 5. ledna 1940 v roli Mimi v Pucciniho Bohémě. Původně jí bylo navrženo, aby se poprvé představila newyorskému publiku v roli Mařenky. Protože by ji ale musela zpívat v němčině (anglický překlad nebyl), odmítla s vysvětlením: „Smetana byl Čech, já jsem Češka a Němci obsadili mou vlast. Za takových okolností nemohu v žádném případě zpívat mou národní operu v němčině, i když jsem ji tak před válkou zpívala“. Ředitel MET důvod uznal a Prodaná nevěsta byla s velkým úspěchem uvedena až 28. února 1941 v angličtině. V MET sklízela Jarmila Novotná velké úspěchy v operách Mozarta, Glucka, Verdiho, Masseneta, Offenbacha, Debussyho, ale také v operetě J. Strausse Netopýr. Jak uváděli kritici a vzpomínali posluchači, dovedla okouzlit obecenstvo nejen pěveckou a hereckou virtuozitou, ale také svým zjevem. Ztvárnila role ve 12 filmech. V době působení v MET účinkovala na mnoha světových operních scénách, např. v Portoriku, v Buenos Aires, Rio de Janeiru, Santiagu de Chile. Každoročně absolvovala na jaře a na podzim v Americe více než 40 koncertů, jejich druhou část věnovala vždy áriím z českých oper a národním písním, což hlavně oceňovali krajané. Jako známá hvězda MET upoutávala za války svým vystoupením pozornost k porobenému národu a dodávala tolik potřebnou duchovní posilu a víru v osvobození Československa. Výrazem jejího vlastenectví bylo natočení gramofonového alba národních písní za klavírního doprovodu Jana Masaryka. Desku dokončili ve chvíli, kdy se dověděli o hrůzném zničení Lidic. V upomínku na Lidice ji nazvali Písně lidické.

Po válce se vrátila Jarmila Novotná poprvé do vlasti 23. 7. 1946 a po dvou měsících se 23. 9 opět vrací do Ameriky. Na koncertu v ND, pořádaném za účasti prezidenta Edvarda Beneše a paní Hany Benešové 28. 8. ve prospěch ČSČK, byla přijata vřelými ovacemi publika. Následovalo úspěšné koncertní turné zakončené dvěma vyprodanými koncerty v Praze - 11. 9. v Lucerně a 16. 9. ve Smetanově síni. Bydlet do Litně se vrátila v roce 1947, kdy už byla zrušena nevyjasněná poválečná konfiskace zámku. Jak vzpomíná ve své knize „Byla jsem šťastna“, do znovuvybudovaného domova v Čechovně vstoupila po dlouhých sedmi letech v pátek 13. 6. 1947. V pondělí 23. 6. účinkovala v ND v její první poválečné Prodané nevěstě, představení bylo opakováno 1.7. Stejně jako před rokem opět následovaly koncerty v několika velkých městech. Z Litně si umělkyně „odskočila“ do Švýcarska a Německa na natáčení filmu Poznamenaní, po návratu z natáčení uspořádala před odletem do Ameriky ještě 9. 11. koncert v Berouně a zpívala v ND v roli Taťány v Eugenu Oněginovi. Do New Yorku se vracela 2. 12. a těšila se na další šťastné příjezdy do vlasti. V roce 1948 byl ale zámek zkonfiskován. Pro rodinu nastala druhá emigrace do Ameriky. Jarmile Novotné bylo dovoleno vyzvednout si v liteňském domově pouze šatstvo, které sem před rokem přivezla z Ameriky a několik kusů nábytku. Nesměla si odvézt ani Mánesův obraz Josefína, který dostala od Daubků jako svatební dar.
Po šestnácti krásných sezónách v Metropolitní opeře, ve kterých účinkovala ve 153 představeních, se rozhodla z důvodu péče o nemocného manžela ukončit svoji operní dráhu. S Metropolitní operou se rozloučila 15. 1. 1956 Mozartovou Figarovou svatbou.

Po uzdravení byl Jiří Daubek firmou IBM, v níž pracoval od svých 53 let, jmenován v roce 1957 předsedou její pobočky v Rakousku. Manželé Daubkovi se rozhodli přestěhovat do Vídně. Zde v roce 1981 Jiří Daubek v necelých 91 letech zemřel. Jeho urna byla uložena do rodinné hrobky v Litni. Po smrti manžela se Jarmila Novotná rozhodla vrátit do New Yorku, působila zde ještě jako hlasový poradce v MET.
Její jméno bylo po roce 1948 na čtyři desítky let vymazáno z české kultury. Po dlouhá léta jí nebylo dovoleno navštívit Československo. Poprvé mohla přijet v roce 1972, další návštěvy byly s několikaletými odstupy, pravidelně přijížděla až po roce 1989.

V Československu se po emigraci do Ameriky dočkala ocenění až v roce 1987, kdy jí byla Společností pro mezinárodní styky u příležitosti 80. narozenin udělena Zlatá medaile za uměleckou činnost a propagaci Československa v zahraničí. Zasloužené odměny se Jarmile Novotné, která po Emě Destinnové byla druhou Češkou působící v MET, dostalo u nás teprve po roce 1989. V roce 1991 převzala na Pražském hradě Řád T. G. Masaryka a stala se čestnou občankou Prahy. O rok později byla jmenována čestnou občankou Lázní Toušeň, kam se jezdila léčit. Krátce před 85. narozeninami se stala 1. září 1992 první čestnou členkou Státní opery Praha. Dva dny před tím byla 30. srpna v liteňském muzeu otevřena v tzv. Čechovně Pamětní síň Jarmily Novotné. Po prodeji zámku soukromému majiteli se novým místem Muzea Svatopluka Čecha a Jarmily Novotné stala liteňská fara, slavnostní otevření se konalo 5. června 2004. V roce 1997 byla v Národním divadle odhalena její busta.

V zahraničí bylo umění Jarmily Novotné vysoce oceňováno, a to nejen v době aktivní činnosti. Významného uznání se jí dostalo v roce 1986 od starosty New Yorku, který u příležitosti 100. výročí Sochy svobody vybral z 10 miliónů obyvatel města 86 občanů narozených v cizině a vyznamenal je za jejich působení a zvelebení New Yorku. V roce 1990 jí k 50. výročí debutu v MET zaslal prezident George Bush dopis, v němž jí vzdal dík a poctu za potěšení, které dala milovníkům opery na celém světě. Její jméno nese od roku 1997 jedna z planetek.

Život Jarmily Novotné, nejslavnější žačky Emy Destinnové a jedné z největších českých umělkyň 20. století, se uzavřel nečekaně 9. února 1994. Její urna byla uložena do rodinné hrobky v Litni.

Pěvecké umění Jarmily Novotné je zachyceno na mnoha starých gramofonových deskách. I přes jejich technickou nedokonalost vyzařuje při poslechu z nich radost umělkyně z toho, že může svým vystoupením obohatit posluchače krásným uměním. Výstižně to vyjádřila v úvodu své vzpomínkové knihy, kde píše: „Lásce ke zpěvu jsem propadla už od nejútlejšího mládí – ale nikdy jsem nepocítila větší štěstí, než když jsem z této lásky mohla sama dál rozdávat.“