Nació como James Byron Dean en Marion, en el estado de Indiana. Sus padres fueron Mildred Winslow y Winton Dean. Cuando Dean tenía 5 años se trasladaron a Los Ángeles pero cuando su madre murió, su padre lo envió a la granja de sus tíos Marcus y Ortense Winslow en Fairmount para que se hiciesen cargo de él. En esta granja pasó toda su infancia.
Antes de ser actorA Dean siempre le gustó practicar deportes. A pesar de su miopía destacó en varios de ellos, como el baloncesto y el béisbol. También amaba el teatro, y comenzó a estudiarlo y a practicarlo desde muy joven. Antes de salir de su pueblo ya había representado varias obras. A los 18 años viajó a Los Ángeles donde cursó sus estudios en la Universidad de California, (UCLA). En diciembre de 1950 empezó a conseguir pequeños papeles en cine y televisión, también hizo un famoso anuncio de Pepsi (ese día conoció a su representante Isabelle Dreasemer). Pronto se trasladó a Nueva York para estudiar interpretación en el famoso Actor's Studio.
Primeros papelesAntes de viajar a Nueva York consiguió en 1951 un papel en la película Fixed Bayonets, también hizo otros dos pequeños papeles en las películas Sailor Beware y Has Anybody Seen My Gal?, ambas en 1952. Después de solicitar a numerosas agencias de actores trabajó en una obra de teatro, le ofrecieron en 1952 intervenir en See the Jaguar, en la que interpretó a un adolescente que había estado encerrado en una jaula la mayor parte de su vida. También hizo varias apariciones en televisión, que sin embargo no trascendieron. En 1953 le dieron otro papel en Broadway, The Immoralist, que tuvo una acogida muy positiva por la critica, ese año también tuvo otro papel en la película Trouble Along the Way.
Al este del EdénFinalmente, Jimmy, como se le conocería, consiguió convertirse en actor de cine, cuando en 1954 el director Elia Kazan, que había rodado Un tranvía llamado deseo con Marlon Brando, le ofreció el papel principal de Cal Trask en Al este del Edén. El director eligió a Dean por su similitud con el personaje, introvertido, tosco, melancólico y apasionado.
Dean y Kazan volaron juntos desde Nueva York a Los Ángeles el 8 de marzo. Dean se mudó a un piso en el plató de la Warner con Richard Davalos (que haría de Aaron, hermano de Cal). El rodaje empezó el 27 de mayo. Durante su estancia en Hollywood, Dean salió con muchas mujeres, pero el amor de su vida fue la actriz Pier Angeli, a quien conoció durante el rodaje de Al este del Edén. A pesar de que la madre de Angeli se opuso a ese romance, estuvieron juntos un tiempo hasta que Angeli le comunicó que iba a casarse con el cantante Vic Damone. Dean no aceptó esa decisión y, según algunos biógrafos, la golpeó. Durante la ceremonia de la boda de Angeli, se situó con su moto delante de la puerta de la iglesia y mantuvo acelerado el motor para hacer ruido. El matrimonio de Angeli duró poco tiempo. Ella murió en 1971. El rodaje de la película acabó el 9 de agosto.
Dean no acudió al estreno de Al este del Edén el 9 de marzo de 1955. Nada menos que Marilyn Monroe y Marlene Dietrich trabajaron en esa ocasión como acomodadoras. Días después Dean vio su película pasando desapercibido en las filas del cine, como un espectador más. Por su actuación en dicha película tuvo su primera nominación al Oscar, convirtiéndose en el primer actor en ser nominado póstumamente en la historia de la academia.
Accidente fatalMientras trabajaba en Gigante, Dean se compró un Porsche Spyder 550, al que bautizó The little bastard («El pequeño bastardo»). El 17 de septiembre (días antes de su muerte) hizo un anuncio publicitario en la que advertía a los jóvenes de conducir con prudencia. Tan pronto como terminó el rodaje de la película, Dean fue a competir en una carrera de automóviles en Salinas, cerca de San Francisco. La noche anterior dejó su gato a Elizabeth Taylor para que lo cuidase, ya que temía que algo le sucediese.
El 30 de septiembre de 1955 enganchó el Porsche en su ranchera para llevarlo a Competition Motors para una puesta a punto. Allí se reunió con el fotógrafo Sanford Roth y su amigo actor Bill Hickman, su mecánico Rolf Wütherich pasó tres horas poniéndo a punto el motor de alto rendimiento y un cinturón de seguridad en el asiento del conductor. Antes de ir a Salinas, Dean paró en una gasolinera a 6 manzanas de su casa para repostar, en ese momento decidió conducir el Porsche subiéndolo por la costa para hacerle unos kilómetros ya que originalmente iba a llevar el Porsche en el remolque de su ranchera. Mientras Dean conducía su Porsche a una velocidad moderada por la carretera, acompañado por su mecánico, se le acercó en el cruce 41-466 en la localidad de Cholame, California, un Ford a gran velocidad, conducido por un estudiante. Dean trató de esquivarlo, pero no pudo. Se incrustó contra el Ford frontalateralmente por la izquierda donde se rompió el cuello además de otras graves heridas en el choque, perdiendo la vida instantáneamente el 30 de septiembre de 1955, a la edad de 24 años. El conductor del Ford (se rompió la nariz y se lastimó un hombro, murió de cáncer en 1995) y el mecánico de Dean (salió despedido del coche y al caer se destrozó una pierna y se rompió la mandíbula, murió en un accidente de coche en Alemania en 1981) se salvaron.
