Laurence Fishburne passe son enfance à Brooklyn et tient, à l'âge de dix ans, son premier rôle au théâtre dans la pièce In My Many Many Names And Days. Il joue adolescent dans quelques téléfilms, avant de rejoindre dès ses 18 ans le tournage d'Apocalypse Now (1979) de Francis Ford Coppola. Il retrouvera le réalisateur à trois reprises pour les drames Rusty James (1983), Cotton Club (1984) et Jardins de Pierre (1987), mais il ne figurera jamais en tête d'affiche. Autre film mémorable à son actif : La Couleur pourpre de Steven Spielberg en 1985.

Le début des années 90 est synonyme de révélation pour le comédien, qui incarne tout d'abord le mentor Furious Style dans Boyz'n the Hood, la loi de la rue en 1991 et le chanteur-guitariste Ike Turner, mari violent de la star Tina Turner, dans le biopic de l'artiste emmené par Angela Bassett en 1993. Une performance qui lui permet de décrocher une nomination à l'Oscar du Meilleur acteur l'année suivante. Très marqué par ses anciennes expériences théâtrales, Laurence Fishburne accepte en 1995 de jouer le rôle-titre d'Othello d'Oliver Parker.

Habitué aux personnages charismatiques, autoritaires voire caractériels, l'acteur se fait également remarquer en campant un shérif pour le moins brutal dans le thriller Juste cause (1995), le légendaire gangster noir Bumpy Johnson dans Les Seigneurs de Harlem (1997) de Bill Duke, ou encore un caïd dont la tête est mise à prix dans le remake du classique de John Carpenter, Assaut sur le central 13 (2005). Mais l'une de ses prestations les plus marquantes pour le grand public reste celle du sage Morpheus dans la trilogie Matrix (1999-2003). Avec un physique taillé pour l'action, le comédien continue dans ce registre en prêtant main forte à Tom Cruise dans M : i : III (2006).

En 2007, Fishburne prête sa voix pour TMNT les tortues ninja et Les 4 Fantastiques et le Surfer d'Argent, avant de revenir aux rôles de personnages teigneux et menaçants, comme dans Las Vegas 21, où il interprète un impitoyable agent de sécurité, et Blindés, dans lequel il se glisse dans la peau d'un convoyeur de fonds meurtrier. Privilégiant toujours les films d'action, l'acteur fait à nouveau équipe avec le metteur en scène Nimrod Antal pour Predators en 2010. Dans cette suite de Predator (1987) et Predator 2 (1990), il prête ses traits à un membre de commando qui compte bien donner du fil à retordre aux fameuses créatures.

Comme beaucoup d'acteurs de son calibre, Laurence Fishburne goûte également aux joies du petit écran et ses séries de qualité. Ainsi, il incarne le Docteur Raymond "Ray" Langston dans 61 épisodes des Experts, l'agent spécial chevronné Jack Crawford dans Hannibal ou encore Nelson Mandela dans la mini-série Madiba. 

Côté cinéma, le comédien joue un docteur dans Contagion, cherche à survivre dans un monde post-apocalyptique dans The Colony, se glisse dans la peau de Perry White, le patron de Clark Kent et allié de Superman dans Man of Steel et Batman v Superman: L'aube de la justice, puis retrouve Keanu Reeves dans l'explosif John Wick 2. Début 2018, Laurence Fishburne campe dans Last Flag Flying un vétéran de la Guerre du Viêt Nam qui, en compagnie de deux de ses frères d'armes qu'il retrouve trente ans plus tard, entreprend un road trip pour se rendre aux funérailles du fils de l'un d'entre eux mort en Irak.