Джо Клейтон (полное имя — Патриция Джо Клейтон / Patricia Jo Clayton) родилась 15 февраля 1939 г. в г. Модесто, штат Калифорния. Имя Джо получила в честь одной из героинь романа Л.М. Олкотт «Маленькие женщины». Детство провела на ферме своих родителей, как она впоследствии вспоминала, «на вершине песчаного холма, содрогавшегося всякий раз, как разлому Сан-Андреас вздумается икнуть». Кроме Джо в семье было ещё две дочери, все трое окончили колледж. По воспоминаниям сестры, Джо в детстве часто развлекала их сочинением длинных историй с элементами фантастики и сказки.
В 1963 г. Джо Клейтон окончила с отличием Университет Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе. После окончания работала школьным учителем вначале в г. Белл неподалёку от Лос-Анджелеса, а затем в других небольших городах, преподавая английский язык, историю и латынь. Спустя тринадцать лет оставила преподавание, по её словам, «на грани психической нормальности. Хотя к тому времени я уже не очень хорошо себе представляла, где эта грань проходит».
В 1969 г. Клейтон обратилась к религии и вступила в общество Сестёр горы Кармель в качестве послушницы, переехав в Новый Орлеан. Однако три года спустя, когда подошло время принимать сан, покинула орден. Продолжала работать учителем и дополнительно немного зарабатывала, продавая свои картины и рисунки на площади Джексон-Сквер; при этом специализировалась на изображениях домашних животных. В этот же период жизни началась её писательская карьера: в 1977 г. издательством DAW был опубликован роман «Диадема со звёзд» («Diadem from the Stars»), положивший начало самому обширному и известному циклу в творчестве Клейтон.
Несколько лет спустя писательница решила, что жизнь в Новом Орлеане слишком опасна (дважды она подвергалась уличным ограблениям) и в 1983 г. перебралась в Портленд, штат Орегон, где вела уединённую жизнь в обществе двух кошек и продолжала активно работать, выпуская от одной до трёх книг в год. Так продолжалось до 1996 г., когда у Клейтон обнаружилось раковое заболевание — множественная миелома. Замкнутое существование и пренебрежение медицинской страховкой привели к тому, что писательница едва не скончалась у себя дома, чему помешало лишь вмешательство коллег.
Болезнь Джо Клейтон привлекла большое общественное внимание, особенно в профессиональном сообществе писателей-фантастов и в читательской среде. Был организован сбор денег, многие из коллег оказывали и личную помощь, в частности, Мэри Розенблюм и Марк Бурн. Борьба с болезнью продолжалась почти два года, большую часть которых Клейтон провела в портлендской больнице Добрых Самаритян. Всё это время она сохраняла оптимизм и стойкость, вела обширную переписку с читателями, полностью написала один роман и наполовину — другой, ухаживала за растениями в больничном саду. Прошла шесть курсов химиотерапии, однако остановить миелому всё же не удалось и 13 февраля 1998 г. Джо Клейтон скончалась. После её смерти из остатков денег, собранных ей в помощь, был сформирован Медицинский фонд памяти Джо Клейтон, предназначенный для оказания финансовой помощи писателям-фантастам, оказавшимся в трудном финансовом положении по причинам, связанным со здоровьем. Катарина Керр, ставшая литературной душеприказчицей Клейтон, предложила Кевину Эндрю Мёрфи завершить её последний, неоконченный роман. Мёрфи согласился, и роман вышел под двумя именами в 2002 г.
Общий тираж книг Клейтон (за вычетом последней трилогии «Барабаны Хаоса») составил около 1 250 000 экз. Она писала в жанрах приключенческой фэнтези и космической НФ; обычно её центральные персонажи — женщины с сильным характером, сюжет часто представляет собой квест. Для её произведений также характерны богатый культурный фон, тщательная психологическая прорисовка персонажей, энергичный стиль и ирония.
