Don Cheadle, 29 Kasım 1964'te Kansas City, Missouri'de doğdu. Annesi Bettye Cheadle öğretmen, babası Donald Frank Cheadle Sr. ise klinik psikologdu. Cindy adında bir kız kardeşi ve Colin adında bir erkek kardeşi vardır. Çocukluğu boyunca ailesiyle birlikte birçok farklı şehre taşındı. 1970-1974 yılları arasında Lincoln, Nebraska'da Hartley İlkokulu'na gitti. 1982'de Denver, Colorado'da East Lisesi'nden mezun oldu. Lise yıllarında caz bandosunda saksafon çaldı, korolarda şarkı söyledi ve tiyatro bölümünde aktif olarak yer aldı. California Sanat Enstitüsü'ne devam etti ve 1986'da tiyatro bölümünden Güzel Sanatlar Lisans derecesi ile mezun oldu.

Cheadle'ın oyunculuk kariyeri 1980'lerin ortalarında başladı. İlk olarak 1985 yapımı "Moving Violations" filminde küçük bir rolde göründü. 1987'de "Hamburger Hill" ve "Hill Street Blues" dizisinde rol aldı. 1995'te "Devil in a Blue Dress" filmindeki Mouse Alexander rolüyle dikkatleri üzerine çekti. Bu performansıyla Los Angeles Film Eleştirmenleri Derneği ve Ulusal Film Eleştirmenleri Derneği'nden En İyi Yardımcı Erkek Oyuncu ödülleri kazandı. 1997'de "Rosewood" ve "Boogie Nights" filmlerinde, 1998'de ise "Out of Sight" filminde rol aldı. 2004'te "Hotel Rwanda" filminde Paul Rusesabagina'yı canlandırdığı performansıyla En İyi Erkek Oyuncu dalında Akademi Ödülü'ne aday  gösterildi.2000'li yılların başında Steven Soderbergh'in yönettiği "Traffic" ve "Ocean's Eleven" gibi filmlerde önemli roller aldı. "Crash" filminin yapımcılığını üstlendi ve bu film 2006 yılında En İyi Film dalında Akademi Ödülü kazandı. 2010 yılında "Iron Man 2" filminde James "Rhodey" Rhodes / War Machine rolüyle Marvel Sinematik Evreni'ne katıldı. Bu rolünü "Iron Man 3", "Avengers: Age of Ultron", "Captain America: Civil War", "Avengers: Infinity War", "Captain Marvel" ve "Avengers: Endgame" gibi devam filmlerinde ve spin-off projelerinde sürdürdü.

Cheadle, televizyon kariyerinde de başarılı oldu. "House of Lies" dizisinde Marty Kaan rolüyle 2013 yılında En İyi Erkek Oyuncu dalında Altın Küre Ödülü kazandı. 2016 yılında Miles Davis'in hayatını konu alan "Miles Ahead" filmini yazdı, yönetti ve başrolünde oynadı. Bu filmle büyük beğeni topladı. 2021'de "No Sudden Move" ve "Space Jam: A New Legacy" filmlerinde önemli roller aldı.Son yıllarda, "The Falcon and the Winter Soldier" dizisinde yer aldı ve "Secret Invasion" ile "Armor Wars", "Fight Night: The Million Dollar Heist" ve "Unstoppable" gibi projelerde de boy gösterdi. Don Cheadle ayrıca toplumsal olaylara karşı aldığı tutumlarla da ön plana çıkmış bir isimdir. Darfur'daki soykırımı durdurmaya yönelik çalışmaları ve iklim değişikliği konusundaki aktivizmi ile de tanınmaktadır.