Née à Montpellier d'un père ingénieur du son et d'une mère pianiste, Émile Simon s'intéresse à la musique dès son jeune âge. Enfant, elle étudie le chant lyrique au conservatoire et plus tard, la musicologie à la Sorbonne et la composition électronique au Centre Pompidou. La musicienne s'intéresse à la composition expérimentale et, en 2003, propose un premier album éponyme, qui attirera l'attention du réalisateur Luc Jaquet. Ce dernier lui propose de composer la bande sonore du film La marche de l'empereur, couronnée d'un prix Victoire en 2005. L'année suivante, Simon propose Végétal, un album à saveur électronique. En 2009, elle déménage à New York et fait paraître un premier album en anglais, The Big Machine.