Après avoir passé son enfance à Brooklyn, il intègre le célèbre court d'art dramatique; l'Actors Studio, où il apprend le métier de comédien. En 1979, alors qu'il n'a que 18 ans, il rejoint Francis Ford Coppola dans Apocalypse Now. Les années 90 viennent marquer l'apogée de cet acteur afro-américain. Il est même nommé pour l'Oscar du meilleur premier rôle masculin pour son interprétation d'Ike Turner, le mari violent de Tina Turner dans le film consacré à la vie de la chanteuse: Tina. En 1995, il est le premier Afro-américain à jouer dans Othello. Il acquiert définitivement sa place à Hollywood avec son rôle de Morpheus dans Matrix en 1999.
Il est marié depuis le 20 septembre 2002 à Gina Torres, plus connue pour ses rôles dans les séries télévisées Angel, Firefly et 24 heures chrono et pour le film Serenity.
Le 18 août 2008 dans un communiqué, CBS a déclaré que Laurence Fishburne remplacerait l'acteur
William Petersen dans la série Les Experts lors du 10e épisode de la saison 9 (2008-2009), qui est le dernier épisode dans lequel le personnage de Gil Grissom interprété par
Petersen apparaîtra.
Il a eu un fils et une fille, Montana Fishburne , avec Hajna O. Moss, et une autre fille avec l'actrice Gina Torres.