Nata nella Carolina del Sud, ma cresciuta nel Rhode Island, è la seconda più giovane dei sei figli di Mary e Dan Davis. Suo padre è un allenatore di cavalli mentre sua madre è una casalinga, operaia e attivista dei diritti civili. Ha studiato teatro presso il Rhode Island College, diplomandosi nel 1988.
Dopo aver studiato alla Julliard, nel 1993, Davis comincia la sua carriera sul palco vincendo un Obie award nel 1999.
Nel 2001 vince il suo primo Tony Award per la miglior interpretazione femminile e il primo Drama Desk Awards per il ruolo di Tonya in King Hedley II di August Wilson. Al cinema è apparsa in ruoli minori nei film di Steven Soderbergh Antwone Fisher, per il quale si aggiudica un candidatura all’Independent Spirit Awards, Out of Sight, Traffic e Solaris.
Nel 2004 lavora nuovamente per il teatro nella piéce Off-Broadway Intimate Apparel. Al cinema recita nel film di Oliver Stone World Trade Center, Disturbia e Come un uragano. In televisione ha recitato in Law & Order – Unità vittime speciali, nel ruolo ricorrente di Donna Emmett. Ha partecipato ai primi quattro film tratti dalla serie Jesse Stone dello scrittore Robert B. Parker ricoprendo il ruolo di Molly Crane, agente di polizia dell’immaginaria cittadina di Paradise.
Nel 2008 ricopre il ruolo di Mrs. Miller ne Il dubbio accanto a Meryl Streep, Philip Seymour Hoffman e Amy Adams, tratto dallo spettacolo omonimo di John Patrick Shanley; per la sua interpretazione si è aggiudicata un National Board of Review Awards 2008 ed è stata candidata al Golden Globe 2009 e all’Oscar come migliore attrice non protagonista.
Per la sua interpretazione in The Help, nel 2012, ha vinto due Screen Actors Guild Awards: uno come migliore attrice cinematografica e uno come miglior cast cinematrografico, oltre a guadagnare la sua seconda candidatura agli Oscar come miglior attrice e al Golden Globe 2012 come migliore attrice in un film drammatico.
Sempre nel 2012, la rivista Time la inserisce per la prima volta nella lista delle 100 persone più influenti del mondo.
Dal 2014 è la protagonista della serie televisiva Le regole del delitto perfetto, nella quale interpreta il noto avvocato Annalise Keating. Per questo ruolo si aggiudica più volte la candidatura al Golden Globe e la vittoria di due Screen Actors Guild Awards (uno nel 2015 e uno nel 2016 sempre come migliore attrice in una serie drammatica), un NAACP Image Award, un People’s Choice Award e soprattutto, nel settembre 2015, un Emmy Award come miglior attrice protagonista in una serie drammatica, divenendo la prima donna di colore ad ottenere il premio.
Nell’agosto 2015, cinque anni dopo aver vinto un Tony Award a teatro in Fences di August Wilson, Viola Davis riprende il medesimo ruolo nell’omonimo adattamento cinematografico diretto da Denzel Washington, che funge anche da protagonista della pellicola.Per questa sua interpretazione ha ricevuto numerosi riconoscimenti: agli annuali Golden Globe ha trionfato nella categoria miglior attrice non protagonista, vincendo per la prima volta il prestigioso premio, ha ricevuto lo Screen Actors Guild Award per la migliore attrice non protagonista cinematografica e il BAFTA alla migliore attrice non protagonista. Infine, la sua fama viene definitivamente consolidata il 26 febbraio 2017, in occasione della 89ª edizione della cerimonia degli Oscar, quando viene proclamata vincitrice dell’ambita statuetta alla sua terza candidatura complessiva.
Il 5 gennaio 2017 Viola Davis viene insignita della stella sulla celeberrima Walk of Fame di Hollywood.
