Neix a Pennsilvània el 26 de novembre de 1948, filla d'un matrimoni de metges. Es va mudar amb la seva família a la ciutat de Launceston amb quatre anys, allí va estudiar a l'escola secundària per a nenes de Broadlan House Church of England fins als setze anys. L'any 1970 va obtenir una llicenciatura en ciències i més tard en 1972 un mestratge, totes dues de la Universitat de Melbourne en el camp de la bioquímica. Anys més tard es van mudar a Melbourne, on es va matricular en University High School, on va obtenir les notes més altes en els exàmens finals d'accés a la universitat de Prinston.
Es va doctorar en Biologia Molecular en 1975 en la Universitat de Cambridge. Mentre estudiava el doctorat, va estar treballant amb Frederick Sanger desenvolupant mètodes per a seqüenciar l'ADN usant ARN. En la Universitat de Cambridge va conèixer a John Sedat, també biòleg molecular, amb qui es va casar i en 1986 van tenir un fill li van posar de nom David Benjamin.
Comença a estudiar els telómeros en la Universitat de Yale en 1975, passant a la Universitat de Califòrnia en Berkeley. En 1984, descobreix al costat de Carol Greider l'enzim telomerasa. És llavors quan comencen a crear telómeros artificials amb la finalitat d'estudiar la divisió cel·lular i així poder controlar-la. En 1986 és nomenada directora de laboratori, convertint-ho en líder mundial en la manipulació de l'activitat de la telomerosa en les cèl·lules.
Actualment és professora del departament de Bioquímica i Biofísica i cap del Laboratori Blackburn que és líder mundial en la manipulació de l'activitat de la telomerasa en les cèl·lules
