C'est à l'Université de Liverpool que Jonathan Pryce décide de prendre des cours de comédie ; ses aptitudes impressionnent les professeurs qui le recommandent pour une bourse à la Royal Academy of Dramatic Arts de Londres. Son diplôme en poche, le comédien travaille avec diverses troupes de théâtre mais c'est la série télévisée de 1972 Doomwatch qui lui permet de décrocher de nombreux rôles. Il débute sur le grand écran dans Voyage of the Damned (1976).

Jonathan tourne dans de nombreux longs métrages mais c'est son interprétation de Sam Lowry dans Brazil de Terry Gilliam qui lui ouvre les portes de la renommée. L'acteur retrouvera retrouvera le déjanté réalisateur sur le tournage du film Les Aventures du baron de Munchausen (1988).

Pendant les années quatre-vingt dix, Jonathan enchaîne les tournages comme dans Glengarry (1992), D'une femme a l'autre (1993), ou Le Temps de l'innocence (1993) sous la direction de Martin Scorsese. En 1995, le Prix d'interprétation masculine à Cannes pour son rôle dans Carrington vient couronner sa carrière.

En 1996, on le voit dans la comédie musicale Evita d'Alan Parker aux côtés de Madonna. Jonathan Pryce sait jongler avec les genres et aime l'action puisqu'on le retrouve dans Demain ne meurt jamais (1996), Ronin de John Frankenheimer où il campe un méchant mémorable (1998) et Stigmata (1999) dans la peau d'un cardinal aux prises avec les forces du mal.

Après Annie-Mary à la folie ! en 2000, il revient en 2001 avec Qui a tué Victor Fox ? de P.J. Hogan. Deux ans plus tard, le comédien prend part à l'aventure Pirates des Caraïbes en campant le gouverneur Swann dans Pirates des Caraïbes : la Malédiction du Black Pearl. L'acteur reprendra ce rôle dans Pirates des Caraïbes : le Secret du Coffre Maudit (2006) et Pirates des Caraïbes : Jusqu'au Bout du Monde (2007). Entretemps, Jonathan retrouve une nouvelle fois son compère Terry Gilliam pour tourner Les Frères Grimm aux côtés de Matt Damon et Heath Ledger.

En 2009, Pryce est élu Président des Etats-Unis dans le film d'action musclé G.I. Joe - Le réveil du Cobra. Il retourne ensuite en Angleterre pour tourner dans la comédie romantique décalée de Tanya Wexler, Oh My God !. Les G.I. Joe font de nouveau appel à lui en 2013 pour diriger les Etats-Unis dans G.I. Joe : Conspiration, suite direct du premier opus.