Tommy Lee Jones lahir di San Saba, Texas, dari keluarga dengan latar belakang pekerja keras.Ayahnya bekerja di ladang minyak dan ibunya adalah petugas polisi sekaligus pemilik salon kecantikan. Sebelum meniti karier di dunia hiburan, Tommy pernah bekerja di konstruksi bawah air dan rig minyak.

Ia menempuh pendidikan di St. Mark's School of Texas secara beasiswa, lalu melanjutkan ke Harvard dengan beasiswa lain. Di Harvard, ia berteman dengan calon Wakil Presiden Al Gore dan bermain dalam pertandingan football terkenal tahun 1968, memperoleh gelar B.A. dalam sastra Inggris dan lulus cum laude tahun 1969.

Setelah lulus, Tommy pindah ke New York dan memulai karier teatrikal di Broadway dengan tampil dalam A Patriot for Me (1969).Debut filmnya terjadi pada tahun 1970 melalui film Love Story, yang membuka jalan bagi berbagai peran di panggung dan layar.

Selama tinggal di New York, ia terus tampil di berbagai panggung baik di Broadway maupun off-Broadway, serta di serial televisi seperti One Life to Live (1971-75).

Setelah menikah dengan Kate Lardner, yang merupakan cucu penulis terkenal Ring Lardner, ia pindah ke Los Angeles. Di sana, kariernya di televisi semakin berkembang dengan peran di berbagai serial dan film, termasuk Charlie's Angels dan The Amazing Howard Hughes.

Ketertarikan dan bakatnya diakui secara luas sebagai aktor yang kuat, ekspresif, dan mampu memainkan berbagai peran. Ia melakukan debut sutradara melalui film The Good Old Boys (1995), di mana ia juga menulis skenario. Film ini mengangkat kisah bertemakan Texas dan memiliki makna pribadi baginya karena koneksi keluarganya di wilayah tersebut.