Denzel Hayes Washington Jr. a középosztálybeli afroamerikaiak lakta Mount Vernonban, New York közelében született. 14 éves volt, amikor szülei elváltak, s ő kamaszként egyre többször keveredett utcai bandaháborúkba. Anyja ekkor bentlakásos katonaiskolába küldte New Windsorba. 1973-ban felvették a New York-i Fordham Egyetemre. Egy kihagyott szemeszter során elvállalta egy ifjúsági tábor művészeti vezetését, és az egyik szórakoztató programban maga is fellépett. Ekkor szeretett bele a színjátszásba.
Beiratkozott a Lincoln Center campusára, ahol hamarosan Eugene O’Neill Jones császárának és Shakespeare Othellójának címszerepét alakította. Az egyetemet 1977-ben fejezte be újságírás szakon, majd San Franciscóba ment színi tanulmányokat folytatni, de egy év múlva otthagyta a képzést, és visszatért New Yorkba. Ekkoriban forgatta első tévéfilmjét, a Wilma Rudolph háromszoros olimpiai bajnok futóról szóló életrajzi drámát.
A filmvásznon először Az én fekete fiam című komédiában láthatta a közönség 1981-ben. Színpadon is szerepelt, az A Soldier’s Play című drámáért megkapta a legjobb off-Broadway alakításért járó Obie-díjat. 1982-ben felkérték Az egy kórház magánélete című filmsorozat egyik szerepére. A szériából egy évadot kihagyott, mert 1987-ben David Attenborough hívta a Kiálts szabadságért! című, Steve Biko dél-afrikai fekete polgárjogi harcos küzdelmét bemutató filmdrámába. Alakításáért először jelölték Oscar-díjra a legjobb mellékszereplő kategóriában.
1989-es második Oscar-jelölését már sikerült díjra váltania: Az 54. hadtest című, az amerikai polgárháború idején játszódó drámában egy szökött rabszolgát alakított, s a legjobb mellékszereplő kategória győztese lett, alakításért a Golden Globe-díjat is átvehette.
1990-ben először forgatott Spike Lee-vel a Mo’ Better Bluesban, amelyet két évvel később a Malcolm X követett. Utóbbiban a címszereplő amerikai fekete polgárjogi harcost formálta meg, és a szerep újabb Oscar-jelölést ért, ezúttal a legjobb férfi főszereplők közt. További közös munkájuk volt A játék ördöge, amely a profi kosárlabdázók világában tett kiruccanást, valamint a 2006-os A belső ember.
Washington 1993-ban több filmet is forgatott – Julia Roberts-szel A Pelikán ügyiratot, amelyet a Philadelphia – Az érinthetetlen című film főszerepe követett. Utóbbiban a Tom Hanks által megformált, AIDS-beteg homoszexuális ügyvéd védőjét alakította. 1999-ben a hatvanas évek kedvencének, a Hurrikánnak becézett boxvilágbajnoknak, Rubin Carternek emléket állító filmben játszott. A szerep kedvéért közel húsz kilót fogyott és 16 hónapon keresztül napi négy órát edzett. Alakításáért megkapta második Golden Globe-díját és egy újabb Oscar-jelölést.
2001-ben a Kiképzés főszerepéért másodszor nyerte el az Oscar-díjat, ezúttal a legjobb férfi főszereplő kategóriában. Abban az évben Halle Berry-vel filmtörténelmet írtak – először lett a legjobb férfi és női színész is afroamerikai. Egy évvel később a kamera túloldalára is átállt – az Antwone Fisher történetét először jegyezte rendezőként a produceri és színészi munka mellett. Szintén rendezőként jegyzi az Érvek és életek (2007), valamint a Kerítések (2016) című filmeket (utóbbi két Oscar-nominálást is hozott számára – színészként, illetve producerként a legjobb film kategóriában).
Akciófilm szerepeinek sorozatát – A tűzben edzett férfi, Déja Vu, Hajsza a föld alatt, Száguldó bomba, Éli könyve – a Fences című Broadway-darabért szakította meg, amelyet 2010-ben Tony-díjjal jutalmaztak. 2012-ben a Kényszerleszállás című, Robert Zemeckis által rendezett filmért újabb Oscar-jelöléssel ismerték el.
2014-ben A napfény nem eladó című darab főszerepében visszatért a Broadway színpadára. Ugyanabban az évben került a mozikba A védelmező című akcióthrillere, amely trilógiává fejlődve két folytatással bővült (2018, 2023). 2018-ban A jogdoktor, 2022-ben a Joel Coen által rendezett Macbeth tragédiája című filmekben nyújtott alakításáért újabb Oscar- és Golden Globe-díjra jelölték (a Macbethért kilencedik alkalommal nominálták színészi kategóriában a filmvilág legrangosabb díjára). Közben az Ördög a részletekben című thriller egyik főszerepét is eljátszotta, amelyben egy sorozatgyilkos után nyomozott. Legújabb filmje idén jelent meg – a Gladiátor II-ben Macrinust alakította, s a szerepért a 11. Golden Globe-jelölését gyűjtötte be.
Denzel Washington színpadon és filmvásznon is a drámai szerepek mestere, generációjának egyik legemblematikusabb tagjaként tartják számon. Pályája első forgatásán ismerkedett meg Pauletta Pearsonnal, akivel 1983-ban házasodtak össze. Négy gyermekük született, közülük hárman is színészi vagy rendezői pályára léptek.
Karrierje során számos elismerést kapott, két Oscar-, két Golden Globe- és egy Tony-díja mellett a Berlinale két Ezüst Medve-díjával is büszkélkedhet, két Emmy- és egy Grammy-díjra is jelölték. 2016-ban életművéért a Golden Globe-gálán Cecil B. DeMille-díjjal tüntették ki, 2019-ben pedig az Amerikai Filmintézet (AFI) életműdíjával is elismerték. 2022-ben megkapta az Elnöki Szabadság-érdemrendet, az Egyesült Államok legmagasabb polgári kitüntetését.
