Aufgewachsen ist Ingrid Daubechies in Belgien als Tochter eines Bergbau-Ingenieurs und einer Kriminologin. Nach Beendigung ihrer Schulausbildung studierte sie Physik an der Vrije Universiteit Brussel und erhielt 1975 den Bachelor in Physik. 1980 promovierte Daubechies in Physik bei Jean Reignier[1] (und Alex Grossmann) mit der Dissertation Representation of Quantum Mechanical Operators by Kernels on Hilbert Spaces of Analytic Functions und arbeitete nach der Promotion noch bis 1987, erst als Forschungsassistentin, später als Forschungsdozentin in der Abteilung für Theoretische Physik an der Freien Universität Brüssel. 1987 zog Ingrid Daubechies in die USA, um als technische Mitarbeiterin im mathematischen Forschungszentrum der AT&TBell Laboratorien die Wavelet-Theorie weiter auszubauen. Zeitgleich zu ihrer Arbeit in den Bell Laboratorien lehrte sie 1990 als Professorin an der University of Michigan und von 1991 bis 1994 an der Rutgers University im US-Bundesstaat New Jersey. Von 1993 bis 2011 war Ingrid Daubechies Professorin im Fachbereich Mathematik an der Princeton University und seit 1997 dessen Direktorin. 2011 wechselte sie zur Duke University. Ihr Forschungsschwerpunkt sind die mathematischen Aspekte der Zeit-Frequenz-Analyse, dort vor allem Wavelets und deren Anwendungen.
Sie ist mit dem Mathematiker und Informatiker Robert Calderbank verheiratet und hat zwei Kinder.