Emily es va casar amb Washington Roebling, fill de l'enginyer que va dissenyar el Pont de Brooklyn John A. Roebling. Al poc temps del seu casament la parella va viatjar a Europa per a estudiar l'ús de calaixos de fonamentació per al pont, i al seu retorn a Nova York van ser rebuts amb una mala notícia: el pare de Washington havia mort de tètanus. Així, l'espòs d'Emily va passar a fer-se càrrec de la construcció del pont.
Al poc temps el jove Washington cau malalt greument a causa de la síndrome de descompressió degut a l'ús pioner de calaixos pneumàtics per a la fonamentació del pont. Aquest fet li va deixar prostrat en llit per la resta dels seus dies, i és quan Emily Warren Roebling es va convertir en la primera dona enginyera de camp, fent-se càrrec de la finalització del pont.
Emily s'encarrregaba d'informar als ajudants del seu home, que des del llit assessorava i donava les ordres a la seva dona, i ella a la vegada informava del progrés del treball en el pont. Així va desenvolupar un gran coneixement sobre resistència de materials, anàlisis de tensions, construcció de cables d'acer i càlcul de corbes catenàries.
Es va fer càrrec de la majoria de les responsabilitats de l'enginyer cap, incloent-hi supervisió diària i maneig de projectes. Va bregar amb polítics, enginyers rivals i tots aquells stakeholders associats al treball en el pont, fins al punt que la gent creia que era ella qui havia dissenyat el pont.
Durant els catorze anys següents, la dedicació d'Emily a la construcció del Pont de Brooklyn va ser incessant fins que ella mateixa el va inaugurar en 1883.
En la cerimònia d'inauguració, Emily va ser honrada en un discurs promulgat per Abram Stevens Hewitt, alcalde de NY, qui va dir que el pont "era un monument a la sacrificada devoció d'una dona i a la seva capacitat per a l'educació superior, de la qual havia estat llargament excluida"
Actualment, el Pont de Brooklyn té una placa dedicada a la memòria d'Emily, el seu marit i el seu sogre.
El 9 de desembre de 2021 es va inaugurar la plaça Emily Warren Roebling, en el seu honor, situada sota el pont de Brooklyn.