Jim Broadbent est né le 24 mai 1949 à Lincoln, de Doreen Findlay, une sculptrice, et de Roy Laverick Broadbent, un artiste, designer d'intérieur, qui avait créé un théâtre - qui portait d'ailleurs son nom - dans une ancienne église méthodiste. Il avait une soeur jumelle, morte à la naissance.
Ses deux parents étaient tous deux acteurs amateurs et avaient fondé une troupe d'acteurs. Jim Broadbent a suivi sa scolarité à la Leighton Park School, une école quaker à Reading, puis dans un collège avant d'aller à l'Académie d'Art dramatique et de Musique de Londres.
Sa première apparition au théâtre date de 1976, où il participe à la création d'une pièce de Ken Campbell : Illuminatus, pièce très moderne dans sa durée de près de de 12 heures. Il tourne ses premiers films à la fin des années 1970 mais sa carrière va réellement décoller dans les années 2000 avec la Coupe Volpi du meilleur acteur reçue à la Venise en 1999 pour Topsy-Turvy de Mike Leigh et surtout l'Oscar du meilleur second rôle, gagné en 2002 pour Iris de Richard Eyre. Il enchaîne alors les grosses productions au succès planétaire comme Moulin Rouge ! de Baz Luhrmann,
Le Journal de Bridget Jones de Sharon Maguire et Le Monde de Narnia 1 : Le lion, la sorcière blanche et l'armoire magique d'Andrew Adamson. En 2009, il rejoint le casting de Harry Potter et le Prince de Sang-Mêlé et en 2010 celui de Harry Potter et les Reliques de la Mort de David Yates, où il interprète Horace Slughorn, professeur de potions à la retraite détenant un secret très important.