Después de una juventud plagada de delincuencia y una corta estadía en el Ejército de los Estados Unidos, Poitier se mudó a Nueva York para seguir una carrera como actor. Se unió al American Negro Theatre y un tiempo despues comenzó a encontrar papeles en Hollywood. Tras su actuación en la película Los lirios del valle de 1963, se convirtió en el primer afroamericano en ganar un Premio de la Academia al Mejor Actor. También dirigió varias películas, incluyendo Odio en las praderas (Buck and the Preacher) y Locos de remate (Stir Crazy). El aclamado actor fue nombrado caballero en 1974 y honrado con la Medalla Presidencial de la Libertad en 2009.
Poitier hizo su debut en Hollywood en la película de 1950 El odio es ciego (No Way Out), y en 1951 siguió con Llanto por la amada tierra (Cry, the Beloved Country), un drama ambientado en Sudáfrica durante la época del apartheid. Disfrutó de un gran salto en su carrera en 1955 con la popular Semilla de maldad (Blackboard Jungle), interpretando a un estudiante problemático, pero con talento en una escuela del centro de la ciudad.
El éxito de Poitier como actor alcanzó nuevas alturas cuando obtuvo una nominación a los Premios de la Academia por el drama criminal de 1958 Fugitivos (The Defiant Ones), con Tony Curtis. Al año siguiente, encendió la pantalla como protagonista del musical Porgy and Bess, coprotagonizado junto a Dorothy Dandridge. Tanto esta película como su impresionante giro en la adaptación cinematográfica de El sol brilla para todos (A Raisin in the Sun) en 1961 ayudaron a convertir al actor en una de las estrellas más rutilantes. En 1964, Poitier se hizo con el Premio de la Academia al Mejor Actor por su actuación en Lilies of the Field, el primer galardón de un actor afroamericano en esta categoría. El premio ayudó a Poitier a consolidarse como una superestrella del cine, desafiando conscientemente los estereotipos raciales.
En 1972, Poitier hizo su debut como director y coprotagonizó junto a su amigo Harry Belafonte el western Buck and the Preacher. Los dos también aparecieron en la comedia de 1974 Uptown Saturday Night. En 1980, Poitier dirigió la comedia Stir Crazy con Richard Pryor-Gene Wilder, que se convirtió en la película de mayor recaudación de un director afroamericano durante muchos años.