Jon Voight és Marceline Bertrand színészházaspár gyermeke, eredeti neve Angelina Jolie Voight. 11 éves korától tanult színésznek és 16 évesen már modellként dolgozott, több videoklipben és reklámfilmben szerepelt. Játszott az Adatrablók című filmben, majd Cornelia Wallace szerepéért a George Wallace című tv-filmben Golden Globe-díjat kapott. Második Golden Globe-díját Gia Carangi modell életrajzi filmjében nyújtott alakításáért nyerte el. A Szeress, ha tudsz! című filmben is szerepelt, Sean Conneryvel, Gillian Andersonnal és Ryan Phillippe-vel együtt. Eljátszotta Billy Bob Thornton csábító feleségét az 1999-es Vakrepülés című filmben, és még ugyanazon évben főszereplője volt A csontember című thrillernek.

Az Észvesztő című film újabb Golden Globe-jelölést hozott és a legjobb mellékszereplő Oscar-díját. Nicolas Cage oldalán főszerepet játszott a Tolvajtempó című filmben, de az igazi ismertséget a neves játékadaptáció, a Tomb Raider két része hozta meg a számára. A szerepeken túl karitatív tevékenységével hívta fel magára a figyelmet, ő az ENSZ Menekültügyi Főbiztosságának (UNHCR) egyik jószolgálati nagykövete. 2003 októberében megkapta a Világpolgár díjat, melyet az ENSZ-ből tudósító újságírók szövetsége ítélt oda a színésznőnek.