Figlio di un'insegnante e di un barbiere (nelle sue vene, scoprirà, scorre il sangue di antenati nigeriani), cresce in varie città del Sud degli Stati Uniti. A 9 anni calca per la prima volta il palcoscenico in una recita scolastica, a 12 vince un concorso di recitazione nazionale e si esibisce in uno show radiofonico a Nashville. Dopo il diploma si arruola nell'Aviazione americana. 4 anni dopo, congedato, si trasferisce a Los Angeles dove prende lezioni di recitazione e danza. Il debutto è a New York in una compagnia di teatro musicale con cui si reca anche in tournée. La prima delle sue oltre 100 apparizioni al cinema - non accreditata - avviene nel film di Sidney Lumet L'uomo del banco dei pegni (1964). Dopo un'altra serie di partecipazioni anonime, dal 1971 al 1977 è protagonista del programma per bambini The Electric Company. Mentre continua a recitare a teatro e ad ottenere premi (un Tony e tre Obie), la sua carriera cinematografica prende il via a metà degli anni Ottanta, in genere con ruoli di saggia figura paterna. Nel 1987 ottiene la sua prima candidatura all'Oscar come non protagonista di Street Smart, nel 1989 si fa notare in Johnny il bello di Walter Hill e nello stesso anno porta sullo schermo un ruolo creato per lui a teatro, che gli ha dato il quarto Obie: per lo chauffeur di Jessica Tandy nel pluripremiato A spasso con Daisy è di nuovo nominato all'Oscar come miglior attore protagonista e vince il Golden Globe. E' anche interprete di Glory, film drammatico sul primo battaglione di soldati afro-americani nella Guerra civile, con Denzel Washington.
Negli anni Novanta lo troviamo in film come Il falò delle vanità, Robin Hood - principe dei ladri e nel western Gli spietati di Clint Eastwood. Nel 1994 ottiene un altro ruolo iconico in Le ali della libertà. Affiancando Tim Robbins nel film che Frank Darabont trae dal racconto di Stephen King "The Shawshank Redemption", ottiene un'altra nomination all'Oscar. L'anno successivo appare in uno dei suoi ruoli migliori, il poliziotto saggio e veterano, partner dell'inesperto e vulnerabile Brad Pitt in Seven di David Fincher. Nel 1993 dirige Bopha!, suo unico film da regista.
Nel 1997 incarna il dottor Alex Ross nel thriller Il collezionista, dal bestseller di James Patterson e l'anno successivo viene diretto da Steven Spielberg in Amistad. Tra gli altri titoli rilevanti del decennio: Moll Flanders, Pioggia infernale e Deep Impact.
Apre il nuovo secolo col seguito delle avventure di Alex Ross, Nella morsa del ragno. Nel 2002 è con Ben Affleck in Al vertice della tensione, da Tom Clancy, poi interpreta L'acchiappasogni, tratto ancora da Stephen King, e viene promosso a Padreterno in Una settimana da Dio con Jim Carrey.
Nel 2004 torna a lavorare con Clint Eastwood e grazie a lui vince finalmente l'Oscar (come non protagonista) in Million Dollar Baby. Cinque anni dopo, ancora diretto da lui in Invictus nel ruolo di Nelson Mandela, ottiene la sua quinta candidatura all'Oscar. Tra i molti film da lui interpretati nel decennio che arriva fino al 2015 ricordiamo l'acclamata trilogia di Christopher Nolan (Batman Begins, Il cavaliere oscuro e Il cavaliere oscuro - Il ritorno), il sequel Un'impresa da Dio (2007), Slevin - Patto criminale, Gone Baby Gone, Non è mai troppo tardi, L'incredibile storia di Winter il delfino (e relativo sequel), Attacco al potere.
Vicino agli ottant'anni, Freeman ha moltiplicato le sue apparizioni in piccoli ma significativi ruoli in cui può esercitare il suo carisma senza eccessivo sforzo, limitando le parti impegnative. Solo negli ultimi due anni è presente in ben 9 film, tra cui Transcendence, Lucy, Ruth e Alex al fianco di Diane Keaton, la commedia Ted 2, Attacco al potere 2- London Has Fallen, Last Knights e il reboot di Ben Hur.
Freeman ha ottenuto il brevetto da pilota a 65 anni e possiede tre piccoli aerei. E' stato sposato due volte e ha due figli avuti in gioventù, fuori dal vincolo matrimoniale.