Nato da una famiglia di origine irlandese, Cagney cominciò la sua carriera nel mondo dello spettacolo come cantante e ballerino di vaudeville. Nel 1930 debuttò sullo schermo nel film Sinners' Holiday (1930). L'avvento del cinema sonoro favorì decisamente la sua affermazione. Infatti, sebbene fosse un abile ballerino, in massima parte il successo dipese dalla sua voce e dalla dizione personalissima, un vero fuoco di fila di parole, scandite con l'accento dell'uomo della strada. Ben presto divenne uno dei più grandi attori di Hollywood, grazie soprattutto alla sua vitalità, alla sua immediatezza, allo spiccato senso dell'umorismo e alla sua dizione modernissima. Per la Warner Brothers interpretò molti film di genere poliziesco, nei quali interpretava generalmente il ruolo del gangster aggressivo e irruente. Un titolo su tutti è The Public Enemy (Nemico pubblico, 1931) di William Wellman. Ma questo personaggio certamente non esaurisce tutti gli aspetti della sua straordinaria personalità d'attore. Infatti si è cimentato in ruoli più impegnati, come quello dello psicopatico in White Heat (Furia umana, 1949), ma anche in ruoli decisamente più leggeri, come quello interpretato in Yankee Doodle Dandy (Ribalta di gloria, 1942), grazie al quale si aggiudicò un meritatissimo premio Oscar. Dopo una gustosa partecipazione al film One, Two, Three (Uno, due, tre, 1961) di Billy Wilder, si allontanò dagli schermi, per farvi ritorno ottantunenne in Ragtime (Ragtime, 1981), dimostrando come sempre il suo inconfondibile stile.