Ganador del Óscar y nominado en 4 ocasiones a la estatuilla, ganador de dos Globos de Oro, de un Grammy, un SAG, un BAFTA, dos Critics Choice Awards, de la Copa Volpi en el Festival Internacional de Cine de Venecia y del premio a Mejor Actor en el Festival de Cannes. Es hermano del actor River Phoenix, y de las actrices Rain, Summer y Liberty Phoenix.

Phoenix comenzó a actuar en televisión con su hermano, River, y su hermana, Summer. Su primer papel importante en el cine fue en SpaceCamp (1986). Durante este período, apareció en los créditos como Leaf Phoenix, su nombre propio. Recibió una atención más amplia por su interpretación de Commodus en el épico Gladiator, que le valió una nominación a los Premios Óscar al mejor actor de reparto. Posteriormente, ganó el premio al mejor de comedia o musical en los Premios Globo de Oro por interpretar al músico Johnny Cash en la película biográfica Walk the Line (2005); y la Copa Volpi por interpretar a un veterano de guerra alcohólico en el drama The Master (2012).

Las otras películas de Phoenix incluyen las películas de suspense Signs (2002) y The Village (2004), el drama histórico Hotel Rwanda (2004), el drama romántico Her (2013) y la sátira criminal Inherent Vice (2014). Obtuvo gran reconocimiento por interpretar a un asesino en You Were Never Really Here (2017), por el que ganó el premio del Festival de Cine de Cannes al mejor actor, y el personaje principal en Joker, de 2019, que le valió su segundo Globo de Oro y su primer Oscar. En su discurso de aceptación del galardón, habló sobre la desconexion con la naturaleza, la crueldad hacia los animales, de la industria láctea y recordó a su hermano fallecido, River Phoenix.