Blondell föddes i en varietéfamilj i New York. Hon tillbringade sin barndom med att turnera runt i USA, Europa, Kina och Australien och uppträdde i varietéer tillsammans med sina föräldrar.[1] Hon vann en skönhetstävling som Miss Dallas och fick roller på Broadway, bland annat i musikalen Penny Arcade, där hon spelade mot James Cagney.[2] Hon och Cagney kom till Hollywood i början av 1930-talet och spelade in ett flertal filmer med varandra, bland andra Sinners' Holiday och Public Enemy - samhällets fiende nr 1.
Blondell var gift tre gånger, bland annat åren 1936–1945 med skådespelaren Dick Powell och 1947–1950 med filmproducenten Michael Todd.[3][2]