Sur les conseils d'un de ses enseignants, Justin Chadwick, à l'âge de 11 ans, rejoint un théâtre de sa ville natale et commence sa formation d'acteur. Après la fin de ses études à Leicester, il fait ses débuts au cinéma dans le film de Hanif Kureishi, London Kills me (en) puis est au générique de The Hour of the Pig, de Leslie Megahey en 1993, de Au Pair, de Angelika Weber en 1994 et de La Fin de l'innocence sexuelle, de Mike Figgis en 1999.
Il apparaît aussi à la télévision, dans des séries et télésuites, telles Screen One, Hearbeat (en), Medics, Dangerfield (en), The Tide of Life, Dalziel and Pascoe (en).
L'acteur passe à la réalisation en 1993, avec le téléfilm Family Style joué par Ewan Mc Gregor, puis un épisode de Shakespeare Shorts et, pour le grand écran, le thriller Sleeping with the Fishes, en 1997.
Il tourne à nouveau pour la télévision de nombreux épisodes de séries et télésuites, notamment Byker Grove (en) (1998), The Bill (en) (1999), Daylight Robbery 2 (2001), Helen West (2002), MI-5 (2002), Red Cap (en) (2004), Murder Prevention (2004) avant de réaliser neuf des quinze épisodes de la remarquée Bleak House (en), adaptée du roman éponyme de Charles Dickens. Il remporte le Best Drama Serial de la BAFTA Television Awards 2006 pour cette série, diffusée au Royaume-Uni par la BBC et par PBS aux États-Unis.
Après dix ans d'absence, il revient au grand écran en 2008 et signe le drame historique Deux sœurs pour un roi, avec, en autres, Natalie Portman, Scarlett Johansson et Eric Bana. Présenté lors de l'édition 2008 de la Berlinale, ce film a fait connaître internationalement Justin Chadwick.
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“ En effet, le chemin est bien long. Et pourtant, malgré cette durée excessive, Chadwick ne semble que survoler son sujet. Balade d'ennui. ”— TheJackRanger14 juin 2016
“ Chadwick fait de Mandela un surhomme mais n'explore pas les implications politiques complexes, reste une leçon d’histoire superficielle ! ”— georges.b120 décembre 2018
“ Chadwick semble jouer à faire un film en costumes. Le sujet est manqué et le plaisir de voir ces deux actrices réunies très atténué. ”— IMtheRookie10 juin 2011