Originaire de Caroline du Sud, Chadwick Boseman étudie à la Howard University de Washington d'où il ressort diplômé d'un Bachelor of Fine Arts degree en réalisation, puis intègre la British American Drama Academy d'Oxford.

C'est au milieu des années 2000 qu'il parvient à se faire un nom, devenant une des valeurs montantes du petit écran. Il fait d'abord ses armes dans des séries policières (Les Experts : Manhattan, New York District / New York Police Judiciaire, Cold Case : affaires classées) puis se diversifie (Urgences, Lie To Me, The Glades), pour finalement décrocher des rôles réguliers dans Retour à Lincoln Heights et Persons Unknown.

Côté cinéma, il réalise deux courts métrages ("Blood Over a Broken Pawn" et "Heaven"), puis obtient le rôle de Floyd Little dans The Express (2008), drame sur le joueur de football américain Ernie Davis. Un second rôle de sportif qui ne passe pas inaperçu puisque cinq années plus tard il est la tête d'affiche du biopic 42 (2013), enfilant le survêtement de Jackie Robinson, premier joueur de baseball afro-américain à avoir évolué en Ligue Majeure.

Puis, c'est de nouveau pour un biopic qu'on le contacte. Il ne s'agit plus ici de sport mais de musique. Cheveux luisants, jeux de jambes enflammés et voix enragée, Chad Boseman revêt la panoplie du pape du funk, James Brown, dans Get On Up de Tate Taylor. L'acteur y retrouve Nelsan Ellis, avec qui il avait tourné dans The Express (2008).

De plus en plus sollicité, la carrière de l'acteur prend un tournant important lorsqu'il est choisi pour se glisser dans la peau d'un super-héros Marvel dans Captain America : Civil War. Il s'agit de Black Panther, qui a droit à son film solo en 2018. Parallèlement, Boseman porte le violent Message from the King du Français Fabrice Du Welz, où il campe un personnage badass recherchant sa soeur disparue dans des circonstances étranges à Los Angeles.

En 2019, l'acteur retrouve son personnage de super-héros et l'univers Marvel avec Avengers Endgame. La même année, Spike Lee le précipite dans la guerre du Vietnam pour Da 5 Bloods, qui restera sa dernière apparition à l'écran. Le 28 août 2020, celui qui incarnait le Black Panther de Marvel décède des suites d'un cancer du colon. L'acteur se battait secrètement contre la maladie depuis 4 ans. Sa disparition a suscité une incroyable vague d'émotions aux USA, notamment chez ses partenaires Avengers.

Début 2021, il reçoit le Golden Globe du meilleur acteur pour sa prestation dans Le Blues de Ma Rainey, son dernier film.