Il est le troisième enfant d'une famille qui en compte six. Son père est Calvin Judkins, marchand de rue vivant d'une petite pension militaire<ref>Modèle:Ouvrage.</ref>, et sa mère Lula Mae Hardaway, née Lula May Pitts le 11 janvier 1932, serveuse qui a eu précédemment deux fils avec Paul Hardaway et qui, en tant qu'auteure-compositrice, co-écrira plusieurs chansons de son fils<ref>Modèle:Lien web.</ref>. Né prématurément, Stevie Wonder est placé dans une couveuse mais perd la vue à la suite d'une oxygénothérapie avec des niveaux trop élevés d'oxygène<ref>Dans la couveuse d'à côté, une petite fille meurt du même problème.</ref> qui provoquent une rétinopathie du prématuré<ref>Modèle:Lien web.</ref>. Parce qu'il a survécu, Stevie Wonder se croira toujours porté par la chance<ref name="Soul">Documentaire d’Hannes Rossacher « Stevie Wonder, Soul Genius », Kobalt Productions, 2013, 52 min.</ref>.
À l'âge de quatre ans, il déménage à Détroit avec sa mère qui a quitté Calvin pour retrouver son compagnon Paul Hardaway. Il sera rebaptisé Steveland Morris après le second mariage de sa mère. Il maîtrise de nombreux instruments dès son enfance, notamment le piano, l'harmonica ainsi que divers instruments de percussion. Très actif dans la chorale de son église pentecôtiste, il a une enfance heureuse même si sa famille vit dans la pauvreté. Il commence à enregistrer dès l'âge de huit ans, son mentor Modèle:Lien le formant au piano et à la composition après ses cours à l'école. Il est découvert par Modèle:Lien, alors compositeur au sein du groupe The Miracles aux côtés de Smokey Robinson. Stevie signe pour le label Tamla dès l'âge de onze ans, et son premier album est édité sous le nom de Little Stevie Wonder en 1962. Le producteur Clarence Paul lui donne ce surnom de « Little Stevie Wonder » (« Stevie la Petite Merveille ») après avoir reconnu que : « Nous ne pouvons pas l’appeler indéfiniment la huitième merveille du monde » (Modèle:Langue). Il obtient rapidement son premier succès avec la chanson numéro un au hit-parade Fingertips. Ses compositions apparaissent sur ses propres disques ainsi que sur ceux d'autres artistes du label Motown. Berry Gordy, le fondateur de la Motown, en fait un enfant star, les premiers disques de Little Stevie générant un chiffre d'affaires de 30 millions de dollars<ref name="Soul"/>. L'expiration de son contrat en 1966 fait douter Gordy de le refaire signer car les ventes du chanteur baissent et sa voix mue avec la puberté, mais la compositrice et productriceModèle:Lien convainc la Motown de lui donner une dernière chance<ref>Modèle:Ouvrage.</ref>. Stevie Wonder apporte une réponse à leurs doutes. Voulant son indépendance financière, après de longues tractations avec Berry Gordy, il commence à assurer lui-même le rôle de producteur sur l'album Signed, Sealed and Delivered sorti en 1970<ref>Modèle:Ouvrage.</ref>. Durant l'été 1969, il se produit au Harlem Cultural Festival<ref>Modèle:Lien web.</ref>.
L'album Music of My Mind sorti en 1972 est entièrement réalisé par l'artiste, composition, chant, instruments, production (seuls un solo de trombone de Art Baron dans Love Havin' You Around, un solo de guitare de Buzz Feiton dans Superwoman ne sont pas l'œuvre de Stevie Wonder), qui commence à utiliser des synthétiseursMoog et ARP que lui ont fait découvrir les pionniers de la musique électroniqueModèle:Lien et Modèle:Lien<ref>Modèle:Harvsp.</ref>. Music of My Mind n'est pas composé d'une suite de singles, comme ses albums précédents, mais conçu comme un tout cohérent. Dans les albums suivants, Talking Book et Innervisions (placé par le magazine Rolling Stone à la Modèle:23e de sa liste des « 500 meilleurs albums de tous les temps » en 2003<ref name="ro">{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Le top 500 des meilleurs albums de tous les temps.</ref>), Wonder aborde des thèmes sociaux dans des chansons comme Big Brother ou Living for the City, mais continue de rencontrer le succès avec, par exemple, la pièce Superstition, qui atteint la première place des hit parades dans les catégories pop et rhythm and blues, ou encore la ballade You Are the Sunshine of My Life<ref>Modèle:Harvsp.</ref>. Il se produit aussi le 4 octobre 1975 à Kingston en Jamaïque, aux côtés de Bob Marley pour le Wonder Dream Concert, dont les bénéfices sont reversés à l'Institut jamaïcain pour les aveugles<ref>Modèle:Lien web.</ref>. Le double album Songs in the Key of Life, sorti en 1976, contient les hits I Wish et Sir DukeModèle:Incise qui se classent en tête du classement des meilleures ventes aux États-Unis<ref>Modèle:Harvsp.</ref>. Le magazine Rolling Stone le place à la Modèle:3e place de sa liste des « 500 meilleurs albums de tous les temps » en 2020.
Toujours en 1980, il participe activement à l'album Let's Get Serious<ref>Modèle:Lien web.</ref> de Jermaine Jackson qui obtiendra son premier no 1 dans les charts R&B avec la chanson titre de l'album avec un featuring percutant, la présence artistique importante de Stevie a été déterminante pour son ami et ex-chanteur des Jackson 5 dans la suite de sa carrière. En 1982, Stevie Wonder interprète Ebony and Ivory en compagnie de l'ex-Beatle Paul McCartney, la chanson figure sur l'album Tug of War de McCartney et se classe première des charts britanniques. Avec I Just Called to Say I Love You, composée pour le film La Fille en rouge (The Woman in Red), Stevie Wonder remporte l'Oscar de la meilleure chanson originale<ref>Modèle:Lien web.</ref> ; il obtient également son premier numéro un au Royaume-Uni en tant qu'artiste solo, le titre se classant en tête des charts durant six semaines d'affilée en 1984. Il figure parmi les vingt meilleures ventes de l'histoire au Royaume-Uni.
L'année suivante, Stevie Wonder fait partie du collectif de quarante-quatre artistes baptisé USA for Africa qui interprète la chanson caritative We Are the World, et réalise l'album In Square Circle qui renferme un nouveau hit, Part-Time Lover.
En 1987, son album Characters remporte un grand succès notamment grâce à la chanson Free. Cet album contient notamment un duo avec le chanteur Michael Jackson, pour la chanson Get It.
La même année, il chante un duo avec Michael Jackson présent sur l'album Bad, dans le titre Just Good Friends.
Il est intronisé au Rock and Roll Hall of Fame en 1989, un Grammy award récompensant l'ensemble de sa carrière (Lifetime Achievement Award) lui est décerné en 1996.
En 1991, il écrit la bande originale du film Jungle Fever réalisé par Spike Lee.
Un Grammy Hall of Fame award est décerné au single Superstition en 1998, les albums Talking Book et Innervisions sont primés l'année suivante, ainsi que Songs In The Key Of Life et le single You Are the Sunshine of My Life en 2002. Au cours de l'année 2006, il collabore avec certains rappeurs tels que Busta Rhymes ou Snoop Doggy Dogg.
L'album A Time to Love sort en 2005, 10 ans après le précédent album studio.
Il participe à la campagne de Barack Obama en se produisant à ses meetings (il adapte notamment I Wish et Sir Duke en modifiant les paroles) et en enregistrant un clip politique en sa faveur.
Le 7 juillet 2009, il chante à la cérémonie d'hommage à Michael Jackson.
Lors des concerts du Modèle:25e en l'honneur du Rock and Roll Hall of Fame se déroulant le 29 et 30 octobre 2009, Stevie interprète The way you make me feel de son défunt ami Michael Jackson, et fond en larmes durant son interprétation.
Le 3 décembre 2009, lors de la Journée internationale des personnes handicapées, il est nommé « Messager de la paix » au siège de l'ONU<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Rechercher « Stevie Wonder » sur www.un.org/disabilities.</ref>.
Le 29 septembre 2011, il se produit sur scène, à l'occasion du festival « Rock in Rio 4 ».
Le 18 février 2012, lors de la cérémonie d'adieu à Whitney Houston, Stevie a rendu un hommage vibrant à celle qu'il considérait comme une amie très proche. Il a interprété avec beaucoup d'émotion la chanson Ribbon in the Sky, dont il a adapté les paroles pour l'occasion. Ils s'étaient produits ensemble plusieurs fois, notamment pour Love is in Need for Love<ref>Modèle:Lien web.</ref>.
Il participe au Festival d'été de Québec le Modèle:Date. Ce spectacle, dédié aux victimes de la tragédie de Lac-Mégantic, est la conclusion de la Modèle:46e du festival. Il affirme lors de ce concert qu'il avait pris la décision qu'il ne jouerait plus jamais en Floride ou dans une autre partie du monde où une loi « Stand Your Ground » existe<ref>Modèle:Lien brisé.</ref>.
Stevie Wonder chante sur l'album de Céline Dion Modèle:Langue, sorti en 2013, où ils reprennent le tube Overjoyed ensemble.
Stevie Wonder était présent pour rendre hommage à son ami, à la suite du décès de Michael Jackson, Stevie Wonder a déclaré : « Le plus important est l’héritage musical qu’il nous a laissé. Nous devons le célébrer et pas le pleurer. Il ne faut pas tomber dans la négativité ». Lors de l'hommage rendu au roi de la Pop le 7 juillet 2009 au Staples Center de Los Angeles, Stevie Wonder a interprété les chansons Never dreamed you'd leave in summer et They Won't Go When I Go, précédées d'un arrangement pour piano de I Can't Help It, chanson présente sur l'album Off the Wall de Michael et composée par Stevie. Tous deux avaient fait partie de l'écurie Motown de Berry Gordy dans les années 1960/1970.
Le chanteur a deux enfants avec Kai Millard Morris (Mandla et Kailand), deux avec Yolande Simmons (Keita et Aisha), un fils avec Melody McCulley (Mumtaz) mais également deux autres issus de relations précédentes et dont le nom des mères n'a jamais été dévoilé (Kwame et Sophia). Et enfin avec Tomeeka Robyn Bracy deux enfants également (Izaiah et Nia)<ref name="purepeople a152352" />.