Hijo de una modseta familia, su padre era un pequeño impresor de Omaha. Estudió durante dos años periodismo en la Universidad de Minnesota, pero lo abandona para ponerse a trabajar.

Animado por Dorothy Brando, -madre de Marlon Brando- empieza a actuar como aficionado en el Teatro de Omaha. La experiencia le gustó y se traslada a Nueva York y en la University Players coincide con Margaret Sullivan (que más tarde se convertirá en su primera esposa) y Joshua Logan. Fonda ingresó en una compañía de teatro de Nueva Inglaterra y allí conoce a James Stewart.

Como otros muchos actores, tuvo que servir a su país en la Segunda Guerra Mundial y a su vuelta inicia su trabajo delante de la cámara.

En la década de los 30 la mayoría de sus películas fueron románticas, de acción, comedias de alta sociedad e historias socialmente comprometidas. En 1940 con "Las uvas de la ira" de John Ford, firma un contrato con la Fox. En la época de los 40 triunfó con su interpretación de Wyatt Earp en "Pasión de los fuertes" y en 1948, tras filmar "Fort Apache", deja el cine para volver al teatro.

A su regreso ganó una nominación al Oscar como mejor productor por "Doce hombres sin piedad" y obtuvo la estatuilla honorífica en 1981 por su carrera y al año siguiente volvió a conseguir otro Oscar como mejor actor por la película "En el estanque dorado" en la que trabajó con Katharine Hepburn.

De la vida privada de Henry Fonda destaca su extraña vida matrimonial (dos de sus esposas se suicidaron). Sus hijos Jane y Peter también son actores. Sus últimos años los dedicó a la televisión.