Grace Lee Whitney ble født som Mary Ann Chase i Ann Arbor i Michigan. Hun ble senere adoptert av Whitney-familien som ga henne navnet Grace Elaine Whitney. Etter at hun flyttet hjemmefra, tok hun navnet Lee Whitney, og tilslutt ble hun kjent som Grace Lee Whitney. Whitney startet sin underholdningskarriere som sangerinne på WJR radio i Detroit, 14 år gammel. Senere i tenårene flyttet hun til Chicago og begynte å synge på nattklubber for artister som Billie Holiday og Buddy Rich, og hun turnerte sammen med Spike Jones og Fred Waring Bands.