De muy pequeña inició sus estudios de danza clásica, comenzando en Shanghái y continuando posteriormente en Londres; a la corta edad de 14 años realizó una audición con el «Vic-Wells Ballet», donde hizo su debut en 1934 bailando unos de los copos de nieve del ballet Cascanueces. Para 1939 ya había interpretado muchos de los roles principales de los ballets clásicos: Aurora en La bella durmiente, Giselle en Giselle y el difícil rol Odette/Odile de El lago de los cisnes. El coreógrafo inglés Sir Frederick Ashton creó varios ballets especialmente para ella, la consideró una de sus musas y su relación duró 25 años.
La carrera de Fonteyn continuó en ascenso y ya hacia el final de 1950 había interpretado casi todos los roles principales de los ballets clásicos. Durante los años 1940, Fonteyn mantuvo una larga relación con el compositor británico Constant Lambert, con quien no llegó a casarse. En 1956 se casa con Roberto Arias, diplomático y playboy panameño, y su vida se dividió entre bailar y cumplir los roles de la esposa de un embajador.