ilk sinema deneyimini 1970 yılında "Aşk Hikayesi" filmiyle yaşamıştır.

JFK (1991), Kaçak (1993), Müşteri (1994), Katil Doğanlar (1994), Batman Daima (1995), Siyah Giyen Adamlar (1997), Siyah Giyen Adamlar II (2002), Üç Defin (2005), İhtiyarlara Yer Yok (2007) ve Tanrının Vadisinde (2007) gibi ünlü yapımlarda rol almıştır.

1993 yapımı "Kaçak" filmindeki "Samuel Gerard" rolüyle En İyi Yardımcı Oyuncu Oscar ödülünü kazanmış ve1980'de Sissy Spacek ile "Madencinin Kızı" (Coal Miner's Daughter) filminde oynadı. Bu filmdeki performansı ile Altın Küre ödülüne aday gösterilmiştir.

Sally Field ile birlikte başrolde yer aldığı "Back Roads" filmi, 11 milyon dolar gişe hasılatı elde etmiştir. Gary Mark Gilmore adlı karakteri canlandırdığı 1982 yapımı "Celladın Türküsü" (The Executioner's Song) filmi ile de Emmy Ödülü adaylığı kazanmıştır.

Clay Shaw adlı kişiyi canlandırdığı JFK filmindeki performansı ile Akademi Ödülleri ve BAFTA Ödülleri'nde En İyi Yardımcı Erkek Oyuncu dalında adaylık elde etmiştir. Film dünya çapında yaklaşık 206 milyon dolar kazanmıştır.

Jones, 2007 yılında Coen Kardeşler'in "İhtiyarlara Yer Yok" filminde "Tom Bell" isimli karakteri canlandırmıştır. Josh Brolin ve Javier Bardem'in de yer aldığı film En İyi Film kategorisinin de dahil olduğu dört dalda Akademi Ödülü kazanmış ve yaklaşık 163 milyon dolar hasılat elde etmiştir.

Tommy Lee Jones, yer aldığı gişe filmleri ile en çok kazanan oyunculardan biri haline gelmiştir. Akademi Ödülü, Altın Küre Ödülü, Emmy Ödülü ve Sinema Oyuncuları Derneği Ödülü kazanmış bir aktör ve yönetmen olmuştur.

Kimberlea Cloughley ile 1981 ve 1996 yılları arasında evli kalmış ve bu evlilikten Austin Leonard ve Victoria Kafka adında iki çocuğu dünyaya gelmiştir. 19 Mart 2001 tarihinde ise üçüncü eşi ve kameraman olan Dawn Laurel ile evlenmiştir.