1905. május 16-án született a Nebraska állambeli Grand Islandben. Újságírónak készült, de két év után otthagyta az egyetemet, ezután volt hivatalsegéd, raktáros és díszlettervező. Közben színészkedett is, az amatőr társulatok után 1934-ben már a Broadway színpadán mutatkozott be. Egy évvel később állt először felvevőgép elé A farmer nősül című darab filmváltozatában. Kezdetben az egyenes, egyszerű vidéki fiatalok szerepét osztották rá, de hamar kiderült, hogy komédiákban, krimikben és romantikus drámákban is megállja helyét.
John Ford rendező filmjeiben vált az amerikai eszmény megtestesítőjévé: előbb A fiatal Mr. Lincoln című filmben bújt a legendás politikus bőrébe, majd 1940-ben a Steinbeck Érik a gyümölcs című regényéből készült filmben nyújtott alakításáért Oscar-díjra jelölték, de végül alulmaradt legjobb barátjával, Jimmy Stewarttal szemben.
A második világháború idején a haditengerészetnél szolgált, és több kitüntetéssel szerelt le. A benne töretlenül bízó Ford Clementina, kedvesem című westernjében tért vissza, az addigi sémáktól eltérően nem a revolverhős, hanem a moralizáló Wyatt Earp seriffet keltve életre. Bár továbbra is készített – jobbára érdektelen – filmeket, ekkoriban nagyobb örömöt talált a színházi munkában.
Az ötvenes évek közepén kezdett gyakrabban filmezni, a régen nélkülözött színészt a producerek szinte elhalmozták ajánlataikkal. Szerepelt a maratoni hosszúságú Háború és békében, és hatalmas kritikai (de annál kisebb pénzügyi) sikert aratott a Tizenkét dühös ember című klasszikus tárgyalótermi dráma kételkedő, társai véleményét végül megfordító nyolcadik esküdtjeként.
Fonda a hatvanas években felváltva és igen sokat dolgozott tévében, színpadon és filmen, és soha nem csinált titkot belőle, hogy szerepei java részét a pénzért vállalta el. Ettől függetlenül emlékezeteset nyújtott olyan csillagászati költségvetéssel készült háborús filmekben, mint a Halál ötven órája vagy A leghosszabb nap, és a gonosz új minőségét teremtette meg a Volt egyszer egy vadnyugat című western bérgyilkosaként.
A hetvenes évek elején több hozzá méltatlan európai produkció következett (a Nevem Senki hozzánk is eljutott), és nem volt szerencsésebb Hollywoodba visszatérve sem, például kapásból elutasította a Hálózat főszerepét, amiért később Peter Finch Oscar-díjat kapott. Ehelyett inkább a Midway című második világháborús eposzban Nimitz admirális szerepét vállalta el – a film egyetlen különlegessége, hogy itt próbálták ki a Sensurround technikát, amely a harci jelenetek alatt rázta és remegtette a nézők székét.
Oscar-díjat először 1981-ben kapott, igaz, csak „tiszteletbelit” addigi filmjeiért. Művészi hattyúdala az ugyanabban az évben forgatott Az aranytónál volt, amelyben együtt játszott lányával, Jane Fondával. Az önéletrajzi elemekkel átszőtt szerepért 1982-ben megkapta az áhított „igazi” Oscart, igaz, a díjkiosztó ünnepségen már nem tudott részt venni, és pár hónappal később, 1982. augusztus 12-én meg is halt.
Henry Fonda az amerikai eszmény megtestesítője, az erős, de nemes, független, de társaival mégis törődő, gyakorlatias, de optimista és bizakodó karakter megtestesítője volt, nem véletlenül játszotta feltűnően gyakran az Egyesült Államok elnökét. (Egy nyilatkozata szerint „valójában unalmas ember vagyok, nem az igazi Henry Fonda. Senki sem lehet az, senki sem lehet annyira tisztességes.”) Élete során száznál is több filmben szerepelt, romantikus hőst és komikus figurát, hidegvérű gonosztevőt és biztos kezű seriffet ugyanolyan meggyőzően alakított.
A színészi vér nem vált vízzé, hiszen a Fonda-klán ma is jelen van Hollywoodban: fia, Peter a Szelíd motorosok című filmmel alapozta meg karrierjét, lánya, Jane a filmek mellett az aerobic kitalálójaként és Ted Turner médiamágnás volt feleségeként is ismert. A Fonda nevet a filmvilágban unokái közül Bridget viszi tovább.