Nato in Kentucky - i suoi genitori divorziarono quando lui aveva appena 3 anni -, prima di diventare attore, John Hensley ha svolto per tanti anni il lavoro di fattore in un ranch del Wyoming. Non pensava minimamente di diventare attore, almeno fino a quando durante una recita scolastica non fu scelto per il ruolo di protagonista. Quell'esperienza gli cambiò totalmente la vita. Fu durante un viaggio di una settimana a New York che questo cowboy conobbe il suo futuro manager colui che gli consigliò di lasciar perdere i cavalli e dedicarsi invece alla recitazione. Inizialmente, ha qualche difficoltà a entrare nel circuito televisivo, poi fortunatamente, dopo qualche audizione viene scelto per partecipare - in piccoli ruoli e in qualche episodio - a telefilm come Strangers with Candy (1999), di Peter Lauer, I soprano (2000) di John Patterson con James Gandolfini, Lorraine Bracco, Edie Falco, Dominic Chianese, Drea de Matteo e Michael Imperioli e Madigan Men (2000) di Suzanne Kiley con Gabriel Byrne.

Il successo in Nip/Tuck
Il primo ruolo cinematografico ottenuto è invece quello ne Campfire Stories (2001) di Bob Cea, Andrzej Krakowski e Jeff Mazzola, anche se il maggior successo lo incontra nel piccolo schermo, prima con la serie televisiva Witchblade (2001-2003), poi con il ruolo di Matt McNamara nella serie tv cult Nip/Tuck (2003-2008), accanto a Dylan Walsh, Juliam McMahon, Roma Maffia, Joely Richardson, Kelly Carlson, Portia de Rossi, Vanessa Redgrave, Bradley Cooper, Paula Marshall, Sanaa Lathan e Catherine Deneuve.

I passi cinematografici nell'horror
Studente del Fort Lewis College di Durango, partecipa anche a C.S.I. - Scena del crimine (2007) e agli horror Denti (2007) di Mitchell Lichtenstein e Shutter - Ombre dal passato (2008).