Jonathan Demme ha intrapreso la sua carriera come sceneggiatore e produttore con Roger Corman nel 1971 e da allora ha diretto e prodotto più di 40 film.
I suoi film hanno ricevuto 20 nomination agli Academy Awards, tra cui Beloved, Melvin e Howard, Philadelphia, Who Am I this Time? di Kurt Vonnegut, Rachel Getting Married, The Manchurian Candidate e Il Silenzio degli Innocenti per il quale ha vinto l’Oscar per la regia nel 1991.
Ha anche prodotto Adaptation di Spike Jonze, That Thing You Do di Tom Hanks e Devil in a Blue Dress di Carl Franklin.
Più recentemente Demme ha diretto Ricki and the Flash, interpretato da Meryl Streep, Kevin Kline, Audra McDonald, Mamie Gummer e Rick Springfield, che sarà nel sale cinematografiche nella primavera del 2015.
Tra i suoi documentari e performance film ci sono Cousin Bobby, The Agronomist, Haiti Dreams of Democracy, Stop Making Sense, Swimming to Cambodia, Neil Young Heart of Gold, Neil Young Trunk Show, Neil Young Journeys, Jimmy Carter: Man from Plains, I’m Carolyn Parker, The Good the Mad and the Beautiful, New Home Movies from the Lower 9th Ward, Tavis Smiley's Been In the Storm Too Long e più recentemente A Master Builder e Enzo Avitabile Music Life del 2013.
Per la televisione Demme ha diretto episodi delle serie Colombo, Enlightened, The Killing e la puntata pilota di A Gifted Man.