ولدت جيما كريستينا أرترتون في غريفسيند، كينت، إنجلترا، حيث نشأت. هي ابنة سالي آن (هيب)، عاملة نظافة، وباري جيه أرتيرتون، عامل لحام. ابن عم والدتها هو المغني وكاتب الاغاني اريك جولدن.انفصل والداها عندما كانت في الخامسة من عمرها، وعاشت جيما بعد ذلك مع أختها الصغرى ووالدتها. شجع والداها أطفالهما على استكشاف قدراتهم الإبداعية. كانت هانا، شقيقة جيما، تحب الغناء، بينما اختارت جيما التمثيل. خلال سنوات مراهقتها، كانت جزءًا من فرقتي المسرح Masquerade وMiskin، وظهرت في إنتاجات The Massacre of Civitella وGuiding Star. في عام 2004، حصلت على جائزة أفضل ممثلة مساعدة، مما ساعدها على الفوز بمنحة للدراسة في الأكاديمية الملكية للفنون المسرحية (RADA).أثناء دراستها في RADA، حصلت على أول دور احترافي لها في فيلم Capturing Mary (2007)، من إخراج ستيفن بولياكوف وبطولة ماجي سميث. تخرجت جيما من RADA عام 2007 وفازت بأول دور سينمائي لها في فيلم St. Trinian's (2007). جاء دورها المتميز في عام 2008، عندما ظهرت في فيلم جيمس بوند Quantum of Solace (2008). وفي عام 2009، فازت بجائزة أفضل وافد جديد في Empire.