Née en 1931 dans l'Ohio à Lorain, la ville des aciéries près de Cleveland, Chloe Anthony Wofford grandit à l'époque de la grande dépression. Son père, George Wofford, est soudeur aux chantiers navals. Elle a hérité de sa mère, qui luttait contre les expulsions entraînées par la crise, sa pugnacité et une splendide voix de mezzo-soprano. En 1949, déjà connue sous le diminutif de "Toni", elle entre à l'université noire de Howard (Washington DC) où elle fait des études de lettres tout en se consacrant presque exclusivement au théâtre. À l'Université de Cornell, elle écrit sa thèse de doctorat sur le suicide chez Faulkner et Virginia Woolf. Elle épouse en 1958 l'architecte jamaïcain Harold Morrison, dont elle porte toujours le nom et avec lequel elle aura deux fils. Jusqu'en 1964, elle enseigne la littérature à la Texas Southern University de Houston, et de 1957 à 1964 à l'Université Howard.
Elle divorce en 1964, quitte l'université et travaille dans l'édition, à la Random House de New York où elle s'occupera notamment, non sans une certaine réserve, de la publication des grandes figures du Black Power (Angela Davis, le boxeur Muhammad Ali...). Elle commence alors à écrire.
Depuis la publication en 1987 de son roman Beloved (prix Pulitzer), qui eut un retentissement considérable, et qui fut suivi en 1993 de l'attribution du prix Nobel, Toni Morisson est devenue l'une des figures les plus marquantes de la littérature nord-américaine.
Son premier roman, The Bluest Eye (1969), raconte l'histoire d'une petite fille noire qui rêve d'avoir des yeux bleus pareils à ceux qu'elle rencontre dans les manuels de lecture de son école. Le succès arrive avec Song of Salomon (1978), "cahier d'un retour au pays natal" dans lequel un jeune militant noir originaire de Cleveland retourne dans le vieux sud de ses ancêtres à la recherche d'énigmatiques racines. Beloved, qui se déroule en 1873, est le récit d'une femme douloureusement hantée par la mort de l'enfant qu'elle a préféré tuer quelque vingt ans plus tôt pour ne pas le voir tomber en esclavage. Grand livre quasi faulknérien relatant un passé qui refuse de faire l'économie de sa mémoire, Beloved constitue le premier pan d'une trilogie qui se prolongera avec Jazz (1992), consacré au Harlem des années vingt, et Paradise (1998).
Entre-temps, Toni Morrison a repris une carrière universitaire. Elle occupe depuis 1989 la chaire Robert F. Goheen de l'Université de Princeton. Son lien avec l'École normale supérieure, à laquelle elle reste très attachée, date de 1994 où, encore toute auréolée par le prix Nobel qui vient de lui être décerné, elle occupe la chaire Condorcet.
Les ouvrages de Toni Morisson sont publiés en français aux éditions Christian Bourgois. Son dernier roman, intitulé Love, est paru cet automne aux États-Unis.