Janelle Monáe, née Janelle Robinson, grandit à Kansas City, dans le Midwest américain. À la fin de l'école secondaire, elle détale pour New York afin d?étudier à l'American Musical and Dramatic Academy. Elle espère alors faire carrière dans le monde des comédies musicales.
Elle obtient quelques petits rôles dans des productions marginales et devant le manque d'offres intéressantes, elle décide de s'exiler à Atlanta, en 2004. Elle joint les rangs d'un groupe et commence à se produire sur le circuit universitaire. C'est dans ce contexte qu'elle fait la connaissance des membres de Wondaland Arts Society, un collectif d'art expérimental. Elle croise aussi le chemin de Big Boi d'OutKast.
Celui-ci est subjugué par la jeune chanteuse et ajoute deux de ses chansons sur sa compilation Got Purp, Vol. 2 qui paraît en 2005. Elle participe ensuite à la bande originale du film Idlewild, qui met le duo en vedette.
En août 2007, Janelle Monáe lance le mini album The Chase, qui doit faire partie du concept Metropolis. L'enregistrement reçoit un accueil favorable et attire l'attention de Diddy qui lui fait signer un contrat avec son étiquette Bad Boy Records. Au cours du printemps 2010, elle regroupe les deux autres épisodes de Metropolis sous l'album The ArchAndroid.
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