Colin Andrew Firth négy nagyszülője közül három metodista misszionárius, szülei egyetemi tanárok voltak. A család gyakran költözött, éltek Nigériában és az Egyesült Államokban is, mielőtt végleg hazaköltöztek Angliába. A tízéves korától a színészi pályára készülő Firth tinédzserként már a színpadon állt, 1980-tól a Londoni Dráma Központban tanult. Három évvel később debütált a West Enden az Another Country című darabban Rupert Everett partnereként, egy évvel később a mű filmváltozatában is szerepelt. A következő évtizedben folyamatosan dolgozott színházban, televíziós produkciókban, filmekben, a Tumbledown című tévéfilmben nyújtott alakításáért, amelyben egy skót katona bőrébe bújt, 1989-ben BAFTA-díjra jelölték. Abban az évben a Valmont forgatásán találkozott Meg Tillyvel, akivel egymásba szerettek és gyermekük is született.
Sármos megjelenése, kiváló alakításai ellenére a nagy áttörésre várnia kellett egészen 1995-ig, Jane Austen Büszkeség és balítélet című regényének tévéfilmes változatáig. Az egyre szenvedélyesebb szerelmét elnyomó gazdag és gőgös Mr. Darcy szerepében rabul ejtette a női szíveket, ettől kezdve az egyik legszexisebb angol színészként tartották számon.

1996-ban Az angol beteg című filmben Ralph Fiennes és Juliette Binoche partnere volt, 1998-ban a Szerelmes Shakespeare című romantikus történelmi drámában egy elszegényedett főnemest alakított, mindkét alkotás megkapta a legjobb filmnek járó Oscar-díjat. Szívtipró imázsát csak erősítette 2001-ben a Helen Fielding bestselleréből készült Bridget Jones naplója, amelyben Hugh Grant vetélytársa volt a Renée Zellweger szívéért vívott harcban. A trió 2004-ben állt ismét össze a folytatásra, a Bridget Jones: Mindjárt megőrülök! kedvéért, a 2016-ban készült harmadik részt azonban Grant már nem vállalta, így helyette Patrick Dempsey játszotta Mark Darcy riválisát. (A karakter neve nem véletlen, a karót nyelt ügyvéd alakját az írónő Jane Austen regényhőse alapján álmodta meg.)
Az Igazából szerelem című kultuszfilmben egy ügyefogyott, de kedves írót alakított, akire rátalál a szerelem, ekkorra a honorárium tekintetében is a legnagyobbak közé emelkedett. 2003-ban Peter Webber Leány gyöngyfülbevalóval című életrajzi drámájában a 17. századi németalföldi festőt, Jan Vermeert személyesítette meg, 2005-ben a rosszabbnál rosszabb gyerkőcökkel teli családi vígjáték, a Nanny McPhee – A varázsdada című filmben komédiázott. Újabb nagy siker volt a 2008-ban az ABBA együttes dalai alapján készült Mamma Mia, amelyben Meryl Streep lányának egyik potenciális apjaként még dalra is fakadt, a 600 millió dollár bevételt hozó film második része tíz évvel később készült el.