Justin Theroux ha trabajado en numerosas producciones para la gran y pequeña pantalla, así como para los escenarios. Debutó como director en la película Dedication, con Billy Crudup, Mandy Moore, Dianne Wiest y Tom Wilkinson.
Hace poco ha terminado de rodar Inland Empire, con Laura Dern y Jeremy Irons, su segunda película con el director David Lynch. Otras películas suyas son The Baxter, Los ángeles de Charlie: al límite, Mulholland Drive, Zoolander/Un descerebrado de moda, American Psycho, El club de los corazones rotos, Romy y Michele, y Yo disparé a Andy Warhol.
También ha trabajado en numerosas series como “A dos metros bajo tierra”, “Alias”, “The District”, “Sexo en Nueva York”, “Spin City”, “Sirens”, “Ally McBeal”, “Last Defense” y “New York Undercover”.
Para el teatro, ha trabajado en numerosas obras de Shakespeare, además de obras off y on-Broadway.
Se licenció en la Universidad de Bennington, en Vermont, y en el Instituto de Idiomas de Pekín, China.