Colin Andrew Firth négy nagyszülője közül három metodista misszionárius, szülei egyetemi tanárok voltak. A család gyakran költözött, éltek Nigériában és az Egyesült Államokban is, mielőtt végleg hazaköltöztek Angliába. A tízéves korától a színészi pályára készülő Firth tinédzserként már a színpadon állt, 1980-tól a Londoni Dráma Központban tanult. Három évvel később debütált a West Enden az Another Country című darabban Rupert Everett partnereként, egy évvel később a mű filmváltozatában is szerepelt.
A következő évtizedben folyamatosan dolgozott színházban, televíziós produkciókban, filmekben, a Tumbledown című tévéfilmben nyújtott alakításáért, amelyben egy skót katona bőrébe bújt, 1989-ben BAFTA-díjra jelölték. Abban az évben a Valmont forgatásán találkozott Meg Tillyvel, akit egymásba szerettek és gyermekük is született.
Sármos megjelenése, kiváló alakításai ellenére a nagy áttörésre várnia kellett egészen 1995-ig, Jane Austen Büszkeség és balítélet című regényének tévéfilmes változatáig. Az egyre szenvedélyesebb szerelmét elnyomó gazdag és gőgös Mr. Darcy szerepében rabul ejtette a női szíveket, ettől kezdve az egyik legszexisebb angol színészként tartották számon.
1996-ban Az angol beteg című filmben Ralph Fiennes és Juliette Binoche partnere volt, 1998-ban a Szerelmes Shakespeare című romantikus történelmi drámában egy elszegényedett főnemest alakított, mindkét alkotás megkapta a legjobb filmnek járó Oscar-díjat. Szívtipró imázsát csak erősítette 2001-ben a Helen Fielding bestselleréből készült Bridget Jones naplója, amelyben Hugh Grant vetélytársa volt a Renée Zellweger által alakított főhősnő szívéért vívott harcban. A trió 2004-ben állt ismét össze a folytatás, a Bridget Jones: Mindjárt megőrülök! kedvéért, a 2016-ban készült harmadik részt azonban Grant már nem vállalta, így helyette Patrick Dempsey játszotta Mark Darcy riválisát. (A karakter neve nem véletlen, a karót nyelt ügyvéd alakját az írónő Jane Austen regényhőse alapján álmodta meg.)
Az Igazából szerelem című kultuszfilmben egy ügyefogyott, de kedves írót alakított, akire rátalál a szerelem, akkorra a honorárium tekintetében is a legnagyobbak közé emelkedett. 2003-ban Peter Webber Leány gyöngyfülbevalóval című életrajzi drámájában a 17. századi németalföldi festőt, Jan Vermeert személyesítette meg, 2005-ben a rosszabbnál rosszabb gyerkőcökkel teli családi vígjáték, a Nanny McPhee – A varázsdada című filmben komédiázott. Újabb nagy siker volt a 2008-ban az ABBA együttes dalai alapján készült Mamma Mia, amelyben Meryl Streep lányának egyik potenciális apjaként még dalra is fakadt, a 600 millió dollár bevételt hozó film második része tíz évvel később készült el.
2009-ben a Christopher Isherwood regényéből készült Egy egyedülálló férfi című filmben egy homoszexuális tanárt játszott, akinek partnere egy autóbalesetben veszti életét, alakításért először jelölték Oscar-díjra. Pályafutása eddigi legnagyobb – legalábbis szakmai – sikerét 2010-ben A király beszéde című drámában aratta VI. György, a dadogását a legkritikusabb pillanatban, a második világháború kitörése után leküzdő brit uralkodó megszemélyesítésével. Jutalma Oscar-díj lett a legjobb férfi főszereplő kategóriában, s a BAFTA-díjat és a Golden Globe-díjat is átvehette. II. Erzsébet királynő a Brit Birodalom Rendjének parancsnoki fokozatában (CBE) részesítette, viaszszobra bekerült Madame Tussaud londoni panoptikumába és megkapta csillagát a hollywoodi Hírességek Sétányán.
2011-ben a Velencei Filmfesztivál versenyprogramjában debütált a John le Carré kémregényének nyomán született Suszter, szabó, baka, kém, amelynek másik főszereplője Gary Oldman volt, 2012-ben Nicole Kidmannel alkottak egy párt a The Railway Man című filmben. Két évvel később életében először játszott akcióhőst a képregény nyomán készült Kingsman: The Secret Service című akcióvígjátékban, majd annak folytatásában Az aranykörben. „Átváltozása” olyan jól sikerült, hogy akadtak rajongói, akik úgy vélték: James Bond már csomagolhat is. 2016-ban a Jeges-tengeren elsüllyedt Kurszk orosz atom-tengeralattjáró tragédiájáról készült filmben szerepelt, majd epizódszerepet vállalt Sam Mendes 1917 című, három Oscar-díjat nyert első világháborús filmjében.
Filmes munkái mellett nevét adta a Survival International elnevezésű civil szervezet kampányához, amelynek célja a világ legveszélyeztetettebb indián törzsének, az Amazonas vidékén élő awáknak a megmentése. A brit európai uniós kilépés, a Brexit elleni tiltakozásul 2017-ben felvette az olasz állampolgárságot is, amelyet a nyelvet kiválóan beszélő színész azért kaphatott meg, mert húsz éve élt házasságban olasz feleségével. A házasság tavaly ért véget, de két tinédzser gyermeküket közösen nevelik tovább.
Colin Firth 2005-ben Magyarországon is járt Az igazság fogságában című filmjének premierjének alkalmából, a rendező Atom Egoyan és a producer Robert Lantos társaságában.
