Es considerado como uno de los actores ingleses más conocidos y respetados en el cine de Hollywood, mayormente por sus roles en películas como A.I. Artificial Intelligence, Enemy at the gates, The Aviator, Lemony Snicket's A Series of Unfortunate Events, Sherlock Holmes, Hugo, Sherlock Holmes: Juego de sombras, El Gran Hotel Budapest y King Arthur: Legend of the Sword. Law a menudo trabaja con el cineasta inglés Guy Ritchie.

Después de una breve carrera en el teatro y la televisión, como en la serie Families (1990) que lo lanzó a la fama en su país natal, Jude Law se inicia en la gran pantalla en 1994 con el filme de ciencia ficción Shopping (1994), dirigido por Paul W.S. Anderson. Pero no fue hasta tres años más tarde, con la película Gattaca (1997) de Andrew Niccol, cuando realmente se dio a conocer al público en general. Posteriormente Clint Eastwood, le ofreció el papel de Billy Hanson en Medianoche en el jardín del bien y del mal (1997) y David Cronenberg se fijó en él para protagonizar eXistenZ (1999). Con su interpretación en El talento de Mr. Ripley ya mostraba un ascenso meteórico en el cine, algo que rubricó con Enemigo a las puertas (2001). Steven Spielberg, le escogió para dar vida a uno de los papeles más carismáticos de su carrera, el del robot Gigolo Joe en A.I. Inteligencia Artificial (2001). Al año siguiente apareció en Camino a la perdición junto a Tom Hanks y con el director de la película Sam Mendes, papel por el cual recibiría buenas críticas. Se encontró con Nicole Kidman en Cold Mountain (2003) y con Gwyneth Paltrow en El Capitán Sky y el mundo del mañana (2004). En ese mismo año estrenó Alfie, remake de la película protagonizada por Michael Caine en 1966, en la cual tuvo una destacada interpretación.

Ha trabajado con grandes cineastas como Martin Scorsese en El aviador (2004), con Kenneth Branagh en La huella (2007), o con Terry Gilliam en la película El imaginario del Doctor Parnassus (2009).

Su carrera se revitalizó gracias a su papel del Doctor John H. Watson, el compañero de Sherlock Holmes en la película Sherlock Holmes (2009), compartiendo protagonismo junto con el actor Robert Downey Jr., y con la continuación de la saga en Sherlock Holmes: Juego de sombras (2011).

Intervino en la película de ciencia-ficción Repo Men (2010) basada en una novela de Eric García, fue dirigido por Steven Soderbergh en Contagio (2011), y en Efectos Secundarios (2013), y volvió a ser dirigido por Martin Scorsese en La invención de Hugo (2011). Law prestó su voz al personaje del Coco en la película de fantasía Rise of the Guardians estrenada en 2012, luego realizó una notable interpretación como Alexis Alexándrovich Karenin, el esposo de Anna Arcádievna Karenina interpretado por Keira Knightley en la película británica Anna Karenina (2012).

Intervino en El Gran Hotel Budapest (2014), y poco después compartió créditos con Jason Statham y Melissa McCarthy en la comedia Espías (2015).

En 2020 volverá a interpretar al Dr. John H. Watson en la tercera entrega de Sherlock Holmes. Downey Jr. también estará de regreso para la película.