Su interés por la aviación comenzó durante la primera guerra mundial cuando atendía como enfermera a aviadores heridos y tuvo la ocasión de visitar un campo del Cuerpo Aéreo Real en Canadá , donde residía por entonces. Terminada la guerra dio sus primeras clases de aviación con Neta Nook, otra mujer pionera en la aviación , la cual no le pronosticaba un gran futuro como aviadora , en lo que se equivocó por completo.
En 1922 consiguió su primer récord al volar a 4.267 metros de altura. En 1927 se une a la Asociación Aeronáutica Internacional, se dedica a invertir dinero en construir una pista y a vender aviones Kinner. En 1928 es la primera mujer en atravesar el Atlántico, junto con otro piloto y un mecánico. El publicista George Putnan fue quien la recomendó para esta travesía que en un principio iba a realizar una aristócrata estadounidense, Amy Guest, pero que tuvo que renunciar por presiones familiares, con lo que se conformó con patrocinar el vuelo. En 1931 fruto de la afinidad surgida con Putnan a partir de este vuelo se casan.
En 1932 vuelve a realizar la travesía del Atlántico pero en esta ocasión vuela en solitario , hazaña que nadie había repetido desde Lindberg. En 1935 realiza un vuelo por el Pacifico, desde Hawai a California y después a Washington.
El presidente Coolidge la felicitó por el primer viaje a través del Atlántico. El presidente Hoover la condecoró con la medalla dorada especial de la National Geographic Society . El presidente Roosevelt la felicitó por su vuelo por el Pacifico. Amelia se había convertido en una celebridad no solo en su país sino en el mundo entero. Y llegados a este punto en 1937 se propuso un nuevo récord , un vuelo alrededor del mundo ,circunnavegando el ecuador con lo que sería la primera mujer y la mayor distancia recorrida . Pero este sería su último vuelo.
En marzo de 1937 comenzó la primera etapa del viaje que sería de Oakland, California, a Hawai, junto con otros 3 tripulantes , entre ellos Fred Noonan, pero al despegar cerca de Pearl Harvour tuvo problemas y hubo de suspenderse el vuelo, el Electra, su avión, tuvo que ser enviado a California para repararlo.
Una vez hechas las reparaciones decidió un nuevo intento , pero en esta ocasión decidió volar hacia el este y solo acompañada de Noonan. El 21 de mayo de 1937 se dirige de Los Ángeles a Florida. El 1 de junio inicia el viaje saliendo de Miami con destino a San Juan de Puerto Rico. Bordea Suramerica y se dirige a África y el Mar Rojo. Luego Karachi, Pakistan. Sus siguientes destinos en esta ruta son Calcuta, Rangoon, Bangkok,Bandoeng,Singapur. En Bandoeng hubo un retraso por el mal tiempo y al avión le realizaron reparaciones, pero lo peor es que Amelia contrae disentería. El 27 parte hacia Darwin , Australia y el el 29 llega a Lae, Nueva Guinea.
El avión había desaparecido e inmediatamente se inició una operación de búsqueda en la que participaron 9 barcos y 66 aviones , sin encontrar ni rastro. Hasta que el 18 de julio se suspendió la búsqueda. En un principio se creyó que el avión cayó al mar de 35 a 100 millas de la isla Howland, pero existe la posibilidad , remota, de que consiguiese un aterrizaje de emergencia en alguna isla del Pacifico de esta zona y que lograse sobrevivir , al menos durante algún tiempo. Desde ese momento se han realizado periódicas expediciones de búsqueda , al menos de los restos y han surgido noticias en torno al posible destino del Electra y sus dos ocupantes.
Teorías.
Las pistas que se siguieron se basan en las emisiones de radio para pensar en un primer momento que su posición debía de ser cerca de la isla de Nikumaroro, entonces conocida como Gardner. Algunos testigos dijeron haber visto un accidente, y los pilotos que sobrevolaron la zona los días posteriores hablaron de signos de vivienda reciente en una zona deshabitada. En 1937 unos exploradores que desembarcaron en la isla informaron de los restos de un campamento. El los años siguientes se hablo de restos de una aeronave, se encontraron algunos huesos humanos, un zapato de mujer y zapatos de un hombre. Por desgracia estos restos óseos se perdieron antes de poder ser analizados.
Las dos teoría mas plausibles son por tanto o que el avión cayó al mar al agotarse el combustible o que lograron aterrizar en una isla, en Nikumaroro y sobrevivir algún tiempo, el caso es que mientras no se encuentren restos identificables solo son teorías sin confirmar.