Giovanna Enriquez di Trastamara, figlia di Enrico IV re di Castiglia e Leon e di Giovanna del Portogallo, nacque a Alcazar di Madrid il 28 febbraio 1462.
Alla sua nascita una parte della nobiltà ostile a Enrico IV diffuse la voce che la bimba fosse nata dall'adulterio della regina con il nobile Beltran de la Cueva (da cui il soprannome di Beltraneja) e nel 1465, opponendosi alla decisione delle "Cortes" di nominare Giovanna principessa delle Asturie (cioè erede al trono) con un procedimento del tutto irregolare che fu detto Farsa di Avila proclamò re il fratellastro di Enrico IV, Alfonso con il nome di Alfonso XII.
Le forze di Enrico IV e quelle di Alfonso XII si scontrarono il 20 agosto 1467 nei pressi di Olmedo in una battaglia dall'esito incerto e nel 1468 Enrico IV cedendo alle pressioni degli avversari riconobbe in un trattato l'illegittimità di Giovanna la Beltraneja designando sua erede la sorellastra Isabella di Castiglia, poco dopo la morte di Alfonso XII.
Nel 1469 Enrico IV ritrattò e proclamò Giovanna la Beltraneja erede al trono.
Giovanna fu fidanzata con Carlo di Valois fratello del re di Francia Luigi XI il quale morì prima del matrimonio.
Nel 1474 Giovanna del Portogallo fu ripudiata dal marito ed espulsa dal regno per le sue molte infedeltà ma l'11 dicembre dello stesso anno Enrico IV morì e l'ex regina tornò in Castiglia mentre le ostilità fra i nobili che sostenevano Giovanna la Beltraneja e i fautori di Isabella di Castiglia davano luogo ad una guerra di successione.
Il 30 maggio 1475 Giovanna la Beltraneja sposò lo zio Alfonso V re del Portogallo, due settimane dopo la madre Giovanna del Portogallo moriva.
Alfonso V, alleatosi con Luigi XI di Francia, invase la Castiglia per opporsi a Isabella ma il 1 marzo 1476 fu sconfitto da Ferdinando d'Aragona marito di Isabella e poco dopo Giovanna si ritirò in Portogallo. La guerra di successione si concluse con un trattato del 4 settembre 1479 con il quale Isabella veniva riconosciuta regina di Castiglia.
Alfonso V si ritirò in monastero per morirvi nel 1481. Anche Giovanna, delusa ogni sua aspirazione al potere, entrò nel monastero di Santa Clara di Coimbra e nel 1480 prese i voti.
Nel 1504, morta Isabella di Castiglia, Ferdinando d'Aragona la chiese in moglie per impedire che il trono passasse al genero Filippo d'Asburgo, ma Giovanna respinse la proposta.
Morì a Coimbra nel 1530 senza aver avuto figli.