En 1956, después de cursar la enseñanza primaria en Irlanda del Norte, sus padres la envían al internado femenino de Mount School, en la ciudad inglesa de York.
En 1961 le escribe al astrónomo inglés Bernard Lovell, para que le aconseje qué debe hacer para llegar a ser radioastrónoma. Lovell le aconseja que estudie física o electrónica.
En 1965 obtiene la licenciatura en física por la universidad de Glasgow, y posteriormente también en la inglesa de Cambridge tras realizar el doctorado. Se incorpora a un grupo de cinco investigadores con los que pasa dos años construyendo un radiotelescopio para observar los quasares (fuente astronómica de energía electromargnética, que incluye radiofrecuencias y luz visible).En 1967 Bell, analizando datos tomados por el telescopio notó unas señales de radio muy regulares y rápidas como para provenir de quasares. En conjunto analizaron los datos, descartando su procedencia terrestre o de satélites artificiales, y, finalmente que fueran emitidos de civilizaciones extraterrestres inteligentes.
Determinaron entonces que la señales provenían de estrellas masivas que rotaban a gran velocidad a las cuales llamaron Pulsares. Al primer pulsar de le conoce hoy como CP 1919, aunque debería llamarse estrella Bell.
Pocos años después Bell se incorpora en la Universidad de Southampton , donde comenzó investigaciones sobre astronomía en rayos gamma, estudió y enseñó astronomía en rayos X en Londres.
En 1982, fue nombrada investigadora del observatorio de Edimburgo, dónde se dedicó a estudiar galaxias con la ayuda del satélite EX0SAT. También asumió la dirección del telescopio JHames Clerk, de Hawai.
En 1989, recibió la medalla de Herschel, de la Real Sociedad Astronómica de Londres por su descubrimiento de los pulsares.
Actualmente es profesora de física en Open University.
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