La Pequeña Notable, como la llamaban en los años 30, llegó a Brasil con menos de un año de edad. Hija de un barbero y un ama de casa, tuvo cinco hermanos. Comenzó a trabajar a los quince años en una tienda de corbatas para ayudar a pagar los gastos familiares. Más tarde fue empleada de un negocio de ropa en la calle del Ouvidor, en Río de Janeiro, donde aprendió a realizar sombreros. Poco tiempo después, abrió su propio negocio y ganó un buen dinero en la confección de ese accesorio.
Popular por sus turbantes en la cabeza, las ropas de colores y el estilo alegre de cantar y bailar, fue en la música donde alcanzó su mayor éxito. El escritor Ruy Castro, autor de una de sus biografías, dijo que ella institucionalizó la alegría brasileña. En 1928 conoció al compositor Josué de Barros, quien la llevó a trabajar a la radio Sociedade Professor Roquete Pinto. Al año siguiente grabó su primera canción, el samba “Não vá simbora”, compuesta por Josué de Barros.
Su gran éxito comenzó con la música “Pra você gostar de mim (Taí)”, con 35.000 copias vendidas. Carmen Miranda también actuó en el cine y en el teatro, en los años 30. Entre sus películas se destacan Alô Alô Brasil, al lado de su hermana Aurora, compañera en otros trabajos, y Estudantes. En 1936 debutó en la radio Tupi, y a partir de ese momento se convirtió en la cantante de radio con el sueldo más alto de Brasil.
En 1939 usó por primera vez las ropas de bahiana en la película Banana da Terra, donde cantó el tema de Dorival Caymmi llamado “O que é que a baiana tem”. Esa imagen trascendió como símbolo de un Brasil tropical. En ese mismo año, acompañada por el conjunto Bando da Lua, viajó a los Estados Unidos. Su acento y su mala pronunciación de la lengua inglesa conquistaron a los norteamericanos. Cantaba en programas éxitos tales como “Mamãe eu quero” o “Tico-tico no fubá” y así se convirtió en la segunda estrella mejor paga de Hollywood.
En los años 40 retornó a Brasil y se decepcionó con los comentarios de que se había americanizado. En 1947 se casó con David Alfred Sebastian, a quien conoció durante el rodaje de la película Copacabana. En esa época se presentaba en muchos espectáculos en los Estados Unidos y en otros países. Sufrió de depresión, tuvo problemas conyugales, y vivió una rutina agobiante para poder cumplir sus innumerables compromisos profesionales.
Falleció en 1955, víctima de un ataque cardíaco. Aunque aún sea reverenciada en diferentes áreas, Carmen Miranda pasó por un período de olvido en las décadas posteriores a su fallecimiento. Caetano Veloso afirmó en su libro Verdade tropical (de 1997) que ella era más una ausencia que una referencia en las conversaciones sobre música popular en el Brasil post bossa nova.