1943. november 22-én született a kaliforniai Long Beachben, Billie Jean Moffitt néven. A tenisz iránt tizenegy évesen kezdett érdeklődni, tehetségére Alice Marble, a harmincas évek egyik legendás játékosa figyelt fel. Első bajnoki címét tizennégy évesen szerezte Dél-Kaliforniában, tizennyolc évesen pedig Karen Hantzével az oldalán minden idők legfiatalabb párosaként nyerték meg a wimbledoni bajnokságot, címüket 1962-ben megvédték.
A híres ügyvéd, ingatlanügynök Larry Kinggel kötött házassága után már Billie Jean King néven versenyző játékos 1966-ban tizenhatból tíz tornán diadalmaskodott, s megnyerte Wimbledont is, a döntőben a bajnoki címet védő brazil Maria Bueno ellen aratott diadalt. Egy évre rá Wimbledonban triplázott, azaz egyesben, női és vegyes párosban is győzött, és megszerezte az amerikai bajnoki címet is, 1968-ban sorozatban harmadszor lett a wimbledoni bajnok egyesben, és első volt párosban is. A hálónál nyerte meccseit, 161 centijéhez képest elképesztő érzékkel ért oda az elütési kísérletekre, a lábhoz tett labdákat korábban senkitől sem látott biztonsággal rakosgatta vissza.
1968 őszén megoperáltatta a bal térdét, az orvosok azt mondták, hogy még legfeljebb két évet játszhat, de alaposan rájuk cáfolt. 1972-ben, 1973-ban és 1975-ben újra wimbledoni bajnok lett egyesben, még háromszor nyert az amerikai nemzetközi bajnokságon és 1972-ben salakpályán, a Roland Garroson is, sőt még 1982-ben és a következő évben is az elődöntőbe jutott Wimbledonban. 1979-ben egy másik legenda, Martina Navratilová oldalán gyűjtötte be huszadik bajnoki címét Wimbledonban, és a US Openen is győztek.
1971-ben ő lett az első nő, aki egy év alatt százezer dollárnál többet teniszezett össze. A rendkívül öntudatos King, aki soha nem tett lakatot a szájára, mégis szóvá tette, hogy a hölgyek pénzdíja meg sem közelíti a férfiakét, pedig versenyeik párhuzamosan zajlanak. Példaként hozta fel, hogy az ausztrál Margaret Court több Grand Slam-torna megnyerésével 50 ezer dollárt keresett, miközben a szintén ausztrál Rod Laver pénzdíja annak ellenére 200 ezer dollár fölött járt, hogy a négy nagy verseny egyikén sem védte meg címét.
Az utolsó csepp az volt a pohárban, amikor 1970-ben egy kaliforniai versenyen indult volna, de a szervezők a férfiaknak nyolcszor nagyobb pénzdíjat tűztek ki. A World Tennis című lapot megalapító Gladys Heldman társaságában bejelentette, hogy több női élversenyzővel együtt bojkottálják a tornát, és a Philip Morris dohányipari cég támogatásával saját versenyt szerveznek. A Virginia Slims kiírásával 1970. szeptember 23-án megszületett a profi női tenisz, majd 1973-ban King kezdeményezésére létrejött a WTA, a hivatásos női teniszezők érdekvédelmi szervezete, amelynek 1975-ig elnöke volt; abban az évben írták ki először az amerikai nyílt teniszbajnokságot a nőknek és férfiaknak egyenlő díjazással.
Pályafutásának legnagyobb visszhangot kiváltó eseményére 1973-ban került sor, amikor elfogadta az akkor már ötvenöt éves, korábbi ranglistavezető, hatszoros Grand Slam-győztes Bobby Riggs kihívását, akiről rebesgették, hogy saját meccseire fogadva szerzett magának kisebb vagyont. Riggs lekicsinylően nyilatkozott a női játékosokról, nézetében csak megerősítette, hogy – miután King visszautasította – a vele kiálló Margaret Courtot a sporttörténelembe „Anyák napi mészárlásként” bevonult mérkőzésen 6:2, 6:1-re mosta le. King ezután vállalta el a meccset, ráadásul a férfiak között szokásos három nyert szettig. A televízió élőben közvetítette „a nemek csatájaként” reklámozott összecsapást, amelyre 1973. szeptember 20-án került sor rekordszámú, 30 742 néző előtt. A helyszínre a Virginia Slims-tornáról érkező King 6:4, 6:3, 6:3 arányban győzött, a hatalmas publicitást a nők jogaiért folytatott küzdelmében kamatoztatta. A mérkőzést kétszer is filmre vitték, a női főszerepet 2001-ben Holly Hunter, tavaly Emma Stone alakította.
King más téren is úttörő volt: 1981-ben első amerikai élsportolóként ismerte el nyilvánosan, hogy saját neméhez vonzódik, s a közvélemény mellé állt, de házassága ráment a vallomásra.
Visszavonulása után televíziós kommentátorként dolgozott, s 2000-ig az amerikai női válogatottat edzette, négyszer nyerték el a Fed Kupát.
Minden idők egyik legnagyobb női teniszezője 104 tornát nyert, 20 wimbledoni elsősége – Navratilovával holtversenyben – abszolút rekord. Pályafutása során 39 Grand Slam-győzelmet aratott, 12-szer egyéniben, 16-szor női párosban és 11-szer vegyes párosban, ötször zárta világelsőként az évet. Profi játékosként 1 966 487 dollárt keresett, volt az év sportolója és az év embere is a Time magazinnál.
