Samuel L. Jackson entre au Morehouse College d'Atlanta pour entreprendre des études d'architecture mais c'est avec un diplôme d'art dramatique qu'il en ressort en 1972. Il fait ses débuts au cinéma la même année dans Together for days de Michael Schultz, mais il préfère se consacrer au théâtre en jouant à New York.Il y fait la rencontre de Spike Lee qui lui confiera plus tard quelques petits rôles dans ses films (Do the right thing, Mo' Better Blues). Cette collaboration lui permet d'obtenir au Festival de Cannes en 1991 le Prix du meilleur second rôle pour Jungle Fever, dans lequel il incarne un junky. Mais c'est son rôle de Jules, le tueur philosophe de Pulp Fiction de Quentin Tarantino (1994), qui le starifie. Ce dernier le dirigera à nouveau dans Jackie Brown en 1994 et lui offrira également un petit rôle dans Kill Bill : volume 2 en 2003.Sacré acteur américain le plus prolifique des années quatre-vingt dix, Samuel L. Jackson est surtout connu pour ses rôles de policier comme dans Kiss of death (1994) de Barbet Schroeder ou dans Négociateur (1998) de F. Gary Gray. Ce qui lui permet de décrocher le rôle du flic noir le plus célèbre, Shaft, en 2000. Présent dans bon nombre de films d'action à gros budget, il a pour partenaire Bruce Willis dans Une journée en enfer (1995) de John McTiernan, avec qui il collaborera à nouveau dans Incassable (2000) de M. Night Shyamalan. En 2005, les deux acteurs se retrouvent une fois de plus pour tourner le quatrième volet de la célèbre série Die hard, Die hard 4.0.A cinquante sept ans, Samuel L. Jackson est l'acteur noir-américain "incontournable" (il a joué dans près de soixante-dix films) au point que George Lucas lui propose d'incarner Mace Windu dans les trois premiers épisodes de la saga Star wars.Toujours aussi avide de tournage, en 2004 il tourne six films dont XXX 2 et Star wars : Episode III - La Revanche des Sith.
Toujours aussi actif dans les années 2000, il apparaît notamment aux génériques de S.W.A.T. unité d'élite, de Basic, de Coach Carter, de Black Snake Moan et du très fun Des serpents dans l'avion, où il confirme son aptitude à ne pas se prendre au sérieux. En 2008, l'acteur s'illustre dans les thrillers fantastiques Chambre 1408 et Jumper, ainsi que dans le film de super-héros Iron Man, aux côtés de Robert Downey Jr.
Après avoir prêté sa voix au film Astro Boy puis à la série Afro Samuraï, il fait équipe avec Dwayne Johnson pour les besoins de la comédie policière Very Bad Cops. Son agenda est particulièrement chargé puisqu’il apparaît dans Captain America de Joe Johnston et Avengers de Joss Whedon dans le rôle de l'agent du SHIELD Nick Fury.
Très sollicité, l'acteur croule sous les propositions, et pas des moindres : les productions à gros budget sont sa spécialité. En 2013, Il retrouve son complice Tarantino pour l’excellent Django Unchained, western spaghetti à la sauce "tarantinesque" où il apparaît, vieilli, sous les traits de Stephen, le fidèle et impitoyable valet de Calvin J. Candie (Leonardo DiCaprio). Il est également à l’affiche des remakes de Oldboy et RoboCop, reprend plus tard le rôle de Nick Fury dans Captain America : Le Soldat de l’hiver et rejoint Colin Firth et le jeune Taron Egerton dans Kingsman : services secrets, adaptation du comics du même nom, signée Matthew Vaughn.