Judith Olivia Dench nació el 9 de diciembre de 1934 en York, North Yorkshire, Inglaterra, Reino Unido. Gracias a sus padres tuvo contacto con el teatro. Su padre fue médico de cabecera del teatro de York y su madre encargada de vestuario, incluso, algunos actores se hospedaban en su casa. Durante esta época, Judi participó en tres producciones locales no profesionales.

Aunque inicialmente se preparó como diseñadora de escenografía, desarrolló interés por el arte dramático cuando su hermano Jeff asistió a la Escuela Central de Discurso y Drama.​ Aplicó y fue admitida en la escuela del Royal Albert Hall y se graduó con distinciones por su desempeño actoral. En septiembre de 1957 realizó su debut profesional como Ofelia en Hamlet.

Interpretó papeles como Katherine en Henry V en 1958 y más tarde fue llevada a Nueva York, lo que marcó su debut en América. Se unió a la Compañía Real de Teatro de Shakespeare en diciembre de 1961. Entre 1963 y 1964 compartió créditos en las compañías de teatro de Nottingham Playhouse y Oxford Playhouse, en distintas obras. En 1964 debutó en el cine con la cinta dramática El tercer secreto.

Ha sido ganadora de diez BAFTA, incluyendo Mejor actriz en una serie de comedia por Una dulce infidelidad (1981) y Mejor actriz de reparto en Un puñado de polvo (1988) y Un romance indiscreto (1985). Recibió un premio ACE por su actuación en la serie de televisión Mr. and Mrs. Edgehill (1985).

En 1970 fue nombrada Oficial de la Orden del Imperio Británico (OBE), Dama Comandante de la Orden del Imperio Británico (DBE) en 1988 y Miembro de la Orden de los Compañeros de Honor (CH) en 2005. 

Recientemente participó en Amor y tulipanes (2017), La reina Victoria y Abdul, Asesinato en el Expreso Oriente (2017), Seis minutos para la medianoche (2018) y Red Joan (2019).