Tommy Lee Jones frequentò una scuola esclusiva, la St. Mark's School of Texas, grazie a una borsa di studio ottenuta per la sua bravura a football. E - sempre con una borsa di studio per il medesimo motivo - andò ad Harvard, dove studiò letteratura inglese e fu compagno di stanza del futuro ex vice presidente degli Stati Uniti Al Gore.
Laureatosi nel 1969 summa cum laude, si trasferì a New York e iniziò a lavorare a Broadway nella produzione A Patriot for Me. Nel 1970 debuttò nel cinema con Love Story (nel ruolo di compagno di stanza del protagonista Ryan O'Neal). Continuò ad apparire in numerosi drammi teatrali, on e off-Broadway, e recitò in una soap opera, One Life to Live, in cui interpretò il Dottor Mark Toland dal 1971 al 1975. In seguito si trasferì a Los Angeles con la moglie Kate Lardner, con la quale è stato sposato dal 1971 al 1978 (l'attore si è poi sposato altre due volte: nel 1981 con Kimberlea Cloughley, e nel 2001 con Dawn Laurel).
Negli anni Settanta iniziò a ottenere importanti ruoli in serie e film per la TV (Charlie's Angels, The Amazing Howard Hughes).
Iniziò a farsi un nome come attore energico e ricco di nuances, continuando a lavorare anche in teatro.
Ottenne la notorietà nel 1991 grazie al ruolo di Clay Shaw in JFK - Un caso ancora aperto di Oliver Stone, che gli valse anche una candidatura come Miglior attore non protagonista agli Oscar. Ha vinto l'agognata statuetta due anni dopo per il thriller Il fuggitivo di Andrew Davis, dove interpreta un integerrimo tenente che dà la caccia a Harrison Ford.
Dalla seconda metà degli anni Novanta ha partecipato a numerose produzione importanti, tra cui Trappola in alto mare, Blown Away - follia esplosiva, Assassini nati, Il cliente e U.S. Marshals - Caccia senza tregua. In seguito non ha temuto di cimentarsi in interpretazioni più scanzonate, come in Batman Forever, dove si trasforma nel bipolare Due Facce, oppure in Men in Black e nel seguito Men in Black II, dove è un agente a caccia di alieni in coppia con Will Smith; mentre ha prestato anche la voce a un agguerrito giocattolo nel divertente Small Soldiers.
Rinomato per il suo carattere irascibile, e grande amico di Clint Eastwood - che lo ha voluto in Space Cowboys nelle vesti di un attempato astronauta - Tommy Lee ha continuato a fornire interpretazioni memorabili in film come il thriller Colpevole d'innocenza, il dramma bellico Regole d'onore e l'action The Hunted - La preda, entrambi di William Friedkin, e il western The Missing di Ron Howard.
Nel 1995 debuttò anche come regista di The Good Old Boys sulla rete TNT, una storia profondamente texana che Jones sentiva molto sua: un po' come quella narrata nel suo primo lungometraggio cinematografico Le tre sepolture, che ha conquistato due premi importanti nell'edizione 2005 del Festival di Cannes.
Più di recente si è mostrato in un'inedita vena comica in L'uomo di casa e musical in Radio America di Robert Altman; mentre ha reso altre performance straordinarie nelle vesti di sceriffo crepuscolare in Non è un paese per vecchi dei fratelli Coen, in quelle di affranto reduce del Vietnam in Nella valle di Elah di Paul Haggis, ma anche nei panni di detective in L'occhio del ciclone - In the Electric Mist e di colletto bianco in The Company Men.
Dopo Batman Forever, è stato nuovamente reclutato in un comic-movie, questa volta nel ruolo del Generale Chester Phillips in Captain America - Il primo vendicatore. Ma Tommy Lee ha anche continuato a cimentarsi con la regia del televisivo The Sunset Limited, adattamento della commedia di Cormac McCarthy, che ha anche interpretato assieme a Samuel L. Jackson.
2013 Candidatura Migliore attore non protagonista per Lincoln
2008 Candidatura Migliore attore protagonista per Nella valle di Elah
1994 Premio Miglior attore non protagonista per Il fuggitivo
1992 Candidatura Miglior attore non protagonista per JFK - un caso ancora aperto
2013 Candidatura Miglior attore non protagonista per Lincoln
1994 Premio Miglior attore non protagonista per Il fuggitivo
1990 Candidatura Miglior attore non protagonista (serie tv, miniserie o film per la tv) per Lonesome Dove
1981 Candidatura Miglior attore protagonista (commedia o musical) per La ragazza di Nashville
2005 Premio Miglior attore per Le tre sepolture
2013 Candidatura Migliore attore non protagonista per Lincoln
2019 Recitazione
2016 Recitazione
2016 Recitazione
2016 Recitazione
Non ho alcun senso dell'umorismo
La recensione di The Burial - Il caso O'Keefe, film dove Jamie Foxx e Tommy Lee Jones interpretano i protagonisti di una vicenda giudiziaria realmente avvenuta negli Stati Uniti a metà degli anni Novanta.
L'attore Tommy Lee Jones sostituirà Harrison Ford nel cast di The Burial, film che avrà come protagonista anche Jamie Foxx.
Aaron Eckhart, Tommy Lee Jones e Heather Graham indagano su una pericolosa cospirazione collegata al traffico di esseri umani nel trailer di Wander.
L'attore Tommy Lee Jones farà parte del cast del thriller intitolato Wander, con protagonista anche Aaron Eckhart.
Robert De Niro, Tommy Lee Jones e Morgan Freeman saranno i protagonisti della commedia The Comeback Trail.