Née au Nouveau-Mexique, élevée au Texas, Susan Graham étudie à la Texas Tech University et à la Manhattan School of Music, qui lui attribue le titre de Docteur ès musique en 2008. Elle remporte les Metropolitan Opera National Council Auditions et est désignée « Chanteuse de l’année » aux Musical America de 2004, et en 2006 la ville de Midland (Texas) proclame le 5 septembre « jour Susan Graham ».

En 2010 - 2011, elle se produit aux côtés de Plácido Domingo dans le rôle titre d’Iphigénie en Tauride de Gluck successivement sur les scènes du Teatro Real de Madrid et du Metropolitan Opera de New York. Au Grand Opera de Houston, elle se produit dans Ariane à Naxos de Strauss et chante, accompagnée par le Philharmonia Orchestra, le rôle de Marguerite de La Damnation de Faust de Berlioz.

Elle ouvre également la nouvelle saison de cette scène en revisitant le Poème de l’amour et de la mer de Chausson aux côtés de l’Orchestre de Paris. Ses enregistrements complets d’opéras vont d’Alcina de Haendel à l’Iphigénie de Gluck, en passant par Vanessa de Barber à Dead Man Walking de Heggie... Elle tient aussi le rôle de Didon dans la production des Troyens du Théâtre du Châtelet, enregistrée en 2005.

Experte de la musique francaise, elle a été décorée de la Légion d’honneur par le gouvernement francais.