1967. december 13-án született Eric Marlon Bishop néven Dallastól délre, a Texas állambeli Terrellben. Alig volt hét hónapos, amikor szülei házassága felbomlott, anyja, aki maga is örökbefogadott gyerek volt, saját nevelőszüleire bízta. Szigorú baptista nevelést kapott, ötéves korában zongorázni kezdett, tizenévesként a templomban orgonált és kórust vezetett. Természetes humora népszerűvé tette az iskolában, ha az osztály jól viselkedett, Jamie „előadása” volt a jutalom, ő szórakoztathatta osztálytársait viccmeséléssel. Zenei ösztöndíjat szerzett a San Diego-i Egyetemen, majd Los Angelesbe költözött, és arról álmodozott, hogy Lionel Richie nyomdokaiba lép. Egyik este bebizonyítva barátnőjének, hogy nem ijed meg a saját árnyékától, egy stand-up klubban kiállt a színpadra, és ugyanúgy elszórakoztatta a közönséget, mint annak idején osztálytársait. Akkoriban népszerűek voltak a női komikusok, ezért uniszex művésznevet választott, amelyről elsőre nem lehet eldönteni, férfit, vagy nőt takar. Így lett a keresztneve „Jamie”, a „Foxx” pedig tisztelgés kedvence, a híres amerikai komikus, John Elroy Sanford „Redd Foxx” előtt.

1991-ben rendszeres szereplője volt a Fox csatorna In Living Color komédiasorozatának, 1996-ban pedig saját műsort kapott The Jamie Foxx Show címmel. Közben továbbra is zenei karrierről álmodott. 1994-ben kiadott első R&B albuma a Peep This egyáltalán nem keltett feltűnést, de a Slow Jamz című slágere, amely Kanye West és Twista közreműködésével készült, a Billboard Hot 100 csúcsára jutott. Élete első drámai szerepét Oliver Stone osztotta rá 1999-ben, a Minden héten háború című filmben Al Pacino és Cameron Diaz oldalán. 2001-ben a Muhammad Aliról szóló életrajzi drámában a világhírű bokszoló edzőjét alakította, majd három évvel később a Collateral – A halál záloga című filmben taxisofőrként jelent meg a vásznon, aki rossz időben van rossz helyen, ezért egy ámokfutás egyik szenvedő alanya lesz. A thrillerben nyújtott teljesítményéért megkapta élete első Oscar-jelölését a legjobb férfi mellékszerepelő kategóriában. A főszerepet a rendező, Michael Mann Tom Cruise-ra osztotta.

2004-ben Ray Charles bőrébe bújt az énekes-zongorista életrajzi filmjében (Ray), amelyért Oscar-díjat nyert a legjobb férfi főszereplő kategóriában, továbbá BAFTA- és Golden Globe-díjat kapott. A hitelesebb alakítás kedvéért meglátogatta Rayt, aki a következő mondattal fogadta: „Gyere csak a zongorához! Ha tudsz bluest énekelni, bármit meg tudsz tenni.” A remek énekhanggal és zongorajátékkal megáldott Foxxnak nem esett nehezére, hogy együtt zenéljen az idős zenésszel. A felvételek során, hogy jobban megértse a vak muzsikus belső világát, speciális kontaktlencsét használt, és valóban nem látott.

Népszerűségét olyan filmekkel növelte tovább, mint a Bőrnyakúak Jake Gyllenhaallal és Peter Sarsgaarddal, továbbá a Miami Vice című akciófilmmel, amelyben Colin Farrell-lel alakították a két jóképű, belevaló nyomozót. A Michael Mann akciófilmje az 1984 és 1989 között műsorra tűzött sorozat remake-je volt, amelyet a vegyes kritikák ellenlére szeretett a közönség. A Tony-díjas musicalből forgatott Dreamgirlsben egy törekvő menedzsert játszott. Annyira szerette volna megkapni a szerepet, hogy fillérekért is elvállalta volna, különösen azután, miután megtudta, hogy a további főszerepeket Beyoncé és Eddie Murphy játsszák.

2009-ben a hajléktalan, lelki betegségektől terhelt utcai zenész Nathaniel Ayers küzdelmeinek bemutatására vállalkozott A szólista című filmben. A zenészt támogató újságírót Robert Downey Jr. személyesítette meg. A kiváló szerepek sorát olyan feledhető kiruccanások tarkították, mint a Terhes társaság 2010-ben vagy a Valentin nap, illetve egy évvel később a Förtelmes főnök, melynek második részében is szerepelt. 2011-ben a Rio című nagy sikerű animációs filmben és a folytatásban is Nicónak, a kis sárga kanárinak kölcsönözte hangját. 2012-ben Quentin Tarantino kereste meg új westernje, a Django elszabadul főszerepével. A sztárok egész sorát felsorakoztató alkotásban Christoph Waltz, Leonardo DiCaprio és Kerry Washington társaságában elevenítette fel a polgárháború előtti amerikai Vadnyugat kalandos eseményeit. Egy profi fejvadász, a főszereplő Django segítségével sikeres akciót hajt végre, és hálából felszabadítja. Ezután közösen indulnak el, hogy megkeressék a fekete férfi feleségét, akit egy rabszolgapiacon láttak utoljára. A nyomok egy ültetvényre vezetnek, ahol a tulajdonos egymás elleni gladiátorküzdelemre tanítja rabszolgáit.

A film sok kritikát kapott, megosztotta a nézőket a rabszolgaság, illetve Django ábrázolása miatt, de Foxx és Waltz kiváló alakítása elismerést szerzett mindkettőjüknek. 2013-ban Az elnök végveszélyben című film kedvéért a Fehér Ház lakója lett James Sawyer elnökként, akit a CIA utolsó talpon maradt ügynöke, Channing Tatum védelmezett az épületbe behatoló terroristákkal szemben. 2017 eddigi termése újabb két film, az Álmatlanság és a Nyomd, baby, nyomd! című akcióvígjáték. Filmes pályafutása miatt sokáig nem foglalkozott zenével, de amikor 2009-ben T-Painnel piacra dobták a Blame It című R&B dalt, Grammy-díjat nyert. A nótának egyébként sikerült feljutnia Billboard Hot 100 élére, és 27 héten át el sem mozdul onnan. Ötödik stúdióalbuma 2015-ben jelent meg Hollywood: A Story of a Dozen Roses címmel.

Foxxnak két lánya van, a huszonhárom éves modellkarriert dédelgető Corinne, aki 2016-ban Miss Golden Globe-ként segédkezett a díjátadón, és a nyolcéves Annalise.