Ali nasce a Oakland, California. Il suo nome viene dalla Bibbia, dal Libro di Isaia: in ebraico, significa “rapida preda, pronto bottino” ed è il nome proprio più lungo della Bibbia. Ali è di religione islamica, del movimento della Ahmadiyya. Si laurea in Scienze della Comunicazione al Saint Mary’s College of California, dove scopre la sua passione e il suo talento per la recitazione. Si diplomerà in questa disciplina alla New York University. Poco tempo dopo, fa il suo debutto sul palco al California Shakespeare Festival.
La sua prima apparizione televisiva è nella parte del dottor Trey Sanders nella serie drammatica Crossing Jordan. Seguono altri ruoli in New York Police Department, Codice Matrix, CSI – Scena del crimine, Fantasmi, 4400, Alcatraz e Alphas. In seguito ha recitato in numerosi film, tra cui Il curioso caso di Benjamin Button (2008), Come un tuono (2011), Free State of Jones (2016) e nella serie di film Hunger Games. Ali è anche noto per il suo ruolo di Remy Danton nella serie televisiva House of Cards – Gli intrighi del potere e di Cornell Stokes in Marvel’s Luke Cage.
Nel 2016 ha ricevuto il plauso della critica per la sua performance nell’acclamato film Moonlight, per il quale si aggiudica uno Screen Actors Guild Award per il miglior attore non protagonista cinematografico e riceve la candidatura come miglior attore non protagonista ai Golden Globe e ai BAFTA. Il 26 febbraio 2017 vince il Premio Oscar come miglior attore non protagonista, diventando il primo musulmano a vincere.
