Denzel Washington fréquente les bancs de médecine de la Fordham University avant de s'orienter vers le journalisme et la comédie. Diplômé de l'American Conservatory Theatre de San Francisco, il se lance sur les planches avec des spectacles off-Broadway.

Premières apparitions à l'écran dans le sans merci UN JUSTICIER DANS LA VILLE (Michael Winer, 1974) et dans le téléfilm WILMA (Bud Greenspan, 1977).

Il se fait remarquer avec des seconds rôles chez Norman Jewison (SOLDIER'S STORY, 1984) et Sidney Lumet (LES COULISSES DU POUVOIR, 1986) et se popularise en Dr. Philip Chandler de la série ST. ELSEWHERE (1982-1988).

La reconnaissance arrive avec son incarnation du militant sud-africain Steve Biko dans CRY FREEDOM (Richard Attenborough (1987), nomination à l'Oscar du meilleur second rôle, qu'il décroche deux ans plus tard en soldat afro-américain pionnier de l'épique GLORY (Edward Zwick, 1989).

Spike Lee lui offre le musicien central de MO'BETTER BLUES (1990) puis le leader d'exception MALCOM X (1992), et il connaît deux nouveaux succès dans le choral et shakespearien BEAUCOUP DE BRUIT POUR RIEN (Kenneth Branagh) et dans le combat humaniste PHILADELPHIA (Jonathan Demme) avec Tom Hanks (1993).

Des thrillers à la pelle chez Russell Mulcahy (RICOCHET), Alan J. Pakula (L'AFFAIRE PÉLICAN), Brett Leonard (PROGRAMMÉ POUR TUER), Tony Scott (USS ALABAMA), Carl Franklin (LE DIABLE EN ROBE BLEUE), Gregory Hoblit (LE TÉMOIN DU MAL), Phillip Noyce (BONE COLLECTOR) et Zwick (À L'ÉPREUVE DU FEU, COUVRE-FEU) (1991-1999).

Romantique chez les réalisatrices (MISSISSIPPI MASALA, Mira Nair, 1989, THE PREACHER'S WIFE, Penny Marshall, 1996), il connaît une période sportive avec ses rôles salués dans HE GOT GAME (Lee, 1998), HURRICANE CARTER (Jewison, 1999) et LE PLUS BEAU DES COMBATS, Boaz Yakin, 2000)

Toujours fidèle aux planches, il s'aventure derrière la caméra pour le biopic ANTWONE FISHER (2002) qu'il interprète également face au héros Derek Luke, avant de signer un autre biopic, THE GREAT DEBATERS (2007).

Ombres et crime priment toujours, en flic pourri de TRAINING DAY (Antoine Fuqua, 2001, Oscar du meilleur acteur), chez Nick Cassavetes (JOHN Q), Demme (UN CRIME DANS LA TÊTE), Lee (INSIDE MAN) ou chez les frères Ridley (AMERICAN GANGSTER) et Tony Scott (MAN ON FIRE, DÉJÀ VU, photo, L'ATTAQUE DU MÉTRO 123, UNSTOPPABLE) (2001-2010).

Dans la fable post-apocalyptique LE LIVRE D'ELI qu'il produit (frères Hughes, 2010), il est passeur prophétique, et dans FLIGHT (Robert Zemeckis, 2012), il est pilote d'avion alcoolique qui évite un crash mais affronte publiquement ses failles.