Родился 20 ноября 1942 года в Скрэнтоне, штат Пенсильвания, в католической семье.
В 1965 году окончил Делавэрский университет со степенью бакалавра истории и политологии. Затем окончил юридическую школу Сиракузского университета в штате Нью-Йорк со степенью доктора права. Работал адвокатом, затем учредил юридическую фирму.
С детства Байден страдает от заикания, частично с ним справиться ему удалось в юности.
В 1972 году был избран сенатором от демократов в штате Делавэр, вступил в должность в 30-летнем возрасте. С 1973 по 2009 год переизбирался в Сенат от Делавэра.
В конце 1972 года первая жена Байдена Нелия и их дочь Наоми погибли в автокатастрофе (в машину Нелии врезался грузовик). В машине были и сыновья Байденов Бо и Хантер, они выжили, но получили травмы.
В 1974 году редакция журнала Time включила сенатора Байдена в число «200 лиц будущего, которые будут делать историю».
В 1970-х поддерживал расовую сегрегацию в американских школах. В частности, выступал против того, чтобы белые и темнокожие дети ездили в школу в одном автобусе.
В 1977 году женился на разведенной преподавательнице Джилл Джейкобс, спустя два года после знакомства на свидании вслепую. В 1981 году у них родилась дочь Эшли. Джилл Байден также занималась воспитанием сыновей Байдена от первого брака.
С 1987 по 1995 год Байден возглавлял судебный комитет в Сенате. Участвовал в разработке ряда положений закона о борьбе с преступностью.
В 1988 году у Байдена была диагностирована аневризма двух сосудов головного мозга, в госпитале ему сделали срочную операцию. Спустя семь месяцев он смог вернуться к работе в Сенате.
Байден дважды посетил Москву по приглашению советского руководства. В 1979 году с ним провел встречу председатель Совета министров СССР Алексей Косыгин. В 1988 году с Байденом встретился председатель Президиума Верховного Совета СССР Андрей Громыко. Обсуждались вопросы, связанные с разоружением.
В 1993 году Байден проголосовал за положение, запрещавшее гомосексуалистам служить в Вооруженных силах. В 1996 году он проголосовал за закон «О защите брака», который запрещал федеральному правительству признавать однополые браки.
Баллотировался как кандидат от демократов на президентских выборах 1988 года. Его обвинили в плагиате речей британского лейбориста Нила Киннока и ряда других политиков. Был вынужден сняться с гонки. В 2008 году вновь баллотировался и снял кандидатуру.
В 2001-2003 и в 2007-2009 годах был председателем сенатского комитета по международным отношениям.
4 ноября 2009 года Барак Обама и Байден, которого он пригласил в качестве кандидата на пост вице-президента, одержали победу на всеобщих выборах, набрав голоса 51% избирателей и 300 выборщиков при 270 необходимых. После инаугурации Обамы 20 января 2009 года в Вашингтоне Байден официально вступил в должность вице-президента. Затем переизбрался на этот пост.
В 2008-2017 годах — вице-президент США в администрации Барака Обамы.
Байден был в числе сторонников расширения НАТО на восток, предлагал принять в Альянс Грузию и Украину. Выступал в поддержку начала Штатами военных действий в Афганистане в 2001 году и в Ираке в 2003 году.
Считался куратором украинского направления в администрации Обамы. Впоследствии депутат Верховной Рады Андрей Деркач опубликовал аудиозаписи, на которых, по его словам, зафиксированы разговоры Байдена и пятого президента Украины Петра Порошенко.
Также Байдена обвинили в давлении на украинские власти с целью уволить генпрокурора Украины Виктора Шокина, который вел расследование в отношении украинской энергетической компании Burisma Holdings. При этом его сын Хантер Байден с 2014 года стал членом ее правления.
В 2009 году выступал за перезагрузку в отношениях с Россией. В 2011 году приезжал в РФ на переговоры с президентом Дмитрием Медведевым.
Позднее выступал с критикой действий России и заявлял о готовности ужесточить санкции, обвиняя Москву во вмешательстве в выборы в США.
В 2015 году 46-летний сын Байдена Бо Байден (экс-генпрокурор штата Делавэр, в 2008-2009 годах служил в Ираке) скончался от рака головного мозга. Байден посвятил сыну книгу «Обещай мне, папа».
В 2017 году, после прихода к власти республиканца Дональда Трампа, Байден покинул должность вице-президента и стал преподавать студентам международную дипломатию в Университете Пенсильвании. Также он возглавил новый центр «Penn Biden Center for Diplomacy and Global Engagement», занимающийся вопросами дипломатии, внешней политики и национальной безопасности.
25 апреля 2019 года Байден объявил в Twitter о своём участии в выборах президента США. Его соперниками стали демократы Пит Буттиджич (мэр города Саут-Бенд), сенатор от Вермонта Берни Сандерс, сенатор от штата Массачусетс Элизабет Уоррен и бывший мэр Нью-Йорка Майкл Блумберг. 18 августа 2020 года Байден был утвержден кандидатом от демократов.
Байден поддержал протесты движения Black Lives Matter. Он преклонил колено в знак солидарности с участниками движения. На дебатах с Трампом он заявил, что у него есть план, который поможет преодолеть проблему расизма в стране.
По итогам состоявшихся 3 ноября 2020 года выборов признан избранным президентом США. Избранным вице-президентом стала Камала Харрис.
Согласно подсчету, 306 голосов выборщиков были отданы за Байдена, 232 — за Трампа. Действующий глава Белого дома Дональд Трамп отказался признать поражение и заявил о масштабных фальсификациях на выборах и подаче исков в суды. Позднее иски были отклонены.
6 января 2020 года на заседании Конгресса должны были утвердить итоги президентских выборов. Трамп призвал своих сторонников устроить «Марш за спасение Америки». Во время беспорядков в Вашингтоне часть протестующих ворвалась в здание Капитолия. При столкновениях с полицией погибли четверо протестующих и один полицейский.
20 января состоится инаугурация Байдена. В Вашингтоне и здании Капитолия приняты повышенные меры безопасности.