Актриса появилась на свет в 1909 году в Днепропетровске. Ее семья была еврейского происхождения. В детстве Эмма обладала идеальным музыкальным слухом. Она мечтала стать великой пианисткой, но уже в 15-летнем возрасте загорелась кинематографом. В 16 лет Цесарская переехала в Москву. Родственники посоветовали ей поступить в киношколу.
Эмма оказалась студенткой киношколы Бориса Чайковского, малоизвестного режиссера, но талантливого педагога. Затем Цесарская поступила на кинофабрику «Совкино» для участия в массовках. Там ее фотографии увидели режиссёры О. Преображенская и И. Правов, которые восхитились красотой 18-летней актрисы. Они решили отдать Эмме роль в фильме «Бабы рязанские».
Дебютная роль принесла Эмме невероятный успех. После этого у начинающей актрисы несколько лет были главные роли, но в неприметных фильмах. В 1930 году Цесарская вновь стал узнаваема. Она сыграла роль Аксиньи в экранизации «Тихого Дона». Причем актрису утвердили на эту роль без проб. После выхода фильма многие зрители были уверены, что Эмма – настоящая донская казачка. Сам Шолохов восхищался работой Цесарской.
В 1934 году Цесарскую пригласили на роль Грушеньки в иностранной экранизации «Братьев Карамазовых». Киностудии Германии, Франции и Англии официально назначили Эмму своей фавориткой, пообещав ей огромный гонорар. Но советские чиновники не разрешили Эмме играть за рубежом. Спустя год ей дали звание Заслуженной артистки РСФСР.
Затем актриса вышла замуж за работника НКВД Макса Станиславского. Супруги были счастливы, воспитывали сына. В 1937 году Макса обвинили в шпионаже и расстреляли, а все имущество семьи конфисковали. Цесарскую с сыном переселили в барак на окраине Москвы. А из кино звезда была фактически изгнана. Ей даже не позволили доиграть в ленте «Дочь Родины», хотя почти все сцены с Цесарской были отсняты.
Спустя год Цесарская написала письмо Молотову. После этого ей разрешили сниматься лишь в эпизодических ролях. Также около двадцати лет Эмма работала в Центральной студии киноактера, но в спектаклях её практически не задействовали. В кино актриса снялась в последний раз в 1965 году. В 56 лет она ушла на пенсию. Не стало звезды в 1990 году. Ей было 80 лет.
