Jarmusch studiował na Uniwersytecie Columbia i w New York University Film School, gdzie wyreżyserował swój pierwszy pełnometrażowy film Permanent Vacation (1980; premiera 1986). Jego kolejny film, Stranger than Paradise (1984), ugruntował jego reputację jako nowego głosu w kinie niezależnym. Jarmusch nadal zdobywał uznanie za takie filmy, jak niecodzienne komedie Down by Law (1986), Mystery Train (1989) i Night on Earth (1992).
Późniejsze filmy Jarmuscha to Dead Man (1995), w którym zaproponował własne podejście do westernu; Year of the Horse (1997), rockowy dokument koncertowy Neila Younga i Crazy Horse; i Ghost Dog: Droga samuraja (1999). Kawa i papierosy (2003) to zbiór krótkich rozmów między znanymi aktorami i muzykami podczas palenia i picia kawy. Jarmusch zdobył Grand Prix na festiwalu filmowym w Cannes w 2005 roku za Broken Flowers (2005), dramat o mężczyźnie, który odwiedza byłe dziewczyny po otrzymaniu anonimowego listu z informacją, że ma syna. The Limits of Control (2009) składał się z serii surrealistycznych interludiów między zabójcą a jego różnymi kontaktami, a Only Lovers Left Alive (2013) był klimatycznym thrillerem o wampirach.
Jarmusch był kronikarzem punkowego zespołu Iggy and the Stooges w dokumencie Gimme Danger (2016). W tym samym roku napisał i wyreżyserował Paterson, który przedstawia tydzień z życia kierowcy autobusu. Kontemplacyjny dramat spotkał się z szerokim uznaniem. Następnie Jarmusch zaproponował swoje ironiczne spojrzenie na gatunek filmów o zombie w filmie The Dead Don't Die (2019).