Nato a Spokane (Washington), durante gli anni 20 si trasferisce con la famiglia a Los Angeles. Dopo aver conseguito il diploma al Chouinard Art Institute viene assunto da Ub Iwerks, e si occupa della ripulitura delle cels. Qui incontra la sua prima moglie, Dorothy Webster.
Nel 1933 raggiunge la Leon Schlesinger Production, che realizza le Looney Tunes e le Merry Melodies per la Warner Bros., in qualità di assistente animatore.
Nel 1935 viene promosso animatore, sotto la direzione di Tex Avery.
Lavora con Bob Clampett, Virgil Ross e Sid Sutherland.
Due anni più tardi Clampett diviene supervisore, e Jones viene assegnato alla sua unità di produzione.
Il 1938 vede Chuck Jones nel ruolo di direttore dell'animazione, occupando l'incarico lasciato vacante da Frank Tashlin.
Nel 1942 rompe gli indugi e realizza "The Dover boys of Pimento University", uno dei primissimi esempi di animazione stilizzata. Il film verrà votato nel 1994 fra i 50 migliori cartoons del secolo.
Durante la Seconda Guerra Mondiale collabora con Theodor Geisel, meglio noto come Dr.Seuss, e dal sodalizio nasce "The private Snafu", serie di corti educativi per l'esercito. Più tardi, il duo darà vita ad un certo numero di notissimi cartoni, il più famoso dei quali è "How the Grinch stole Xmas" (1966). Tra gli anni 40 e 50 Jones porta in scena i famosissimi characters di Pepe le Pew, Claude Cat, Road Runner, Wile E.Coyote.
Nel 1953, per un breve periodo, quando la Warner chiude temporaneamente gli studios, collabora con la Disney ed in particolare con Ward Kimball.
Il 1962 vede la realizzazione del lungometraggio "Gay Purr-ee" prodotto per la UPA. Jones, però, era legato da contratto alla Warner, che si impossessa del film, lo distribuisce e licenzia Chuck.
Nel periodo 1963-64, dopo essere approdato ala Metro Goldwin, dà il via ad una nuova serie di "Tom & Jerry", rinnovati nella grafica e nel look. Il 1965 gli porta l'oscar per lo short "The dot and the line", mentre nel 1969 realizza uno special con protagonista il celeberrimo Pogo di Walt Kelly.
Dopo alcuni anni di produzioni televisive ("The curiosity shop", "The cricket in Times Square" etc) nel 1976 rientra alla Warner, ove dà vita ad un adattamento de"Il carnevale degli animali", con protagonisti Bugs Bunny e Daffy Duck, cui seguono nuovi shorts con i personaggi tradizionali. Nel 1978 muore la moglie Dorothy, e sposa la cartoonist Marian Dern. Negli anni 80-90 partecipa a films quali "Gremlins" e "Gremlins2", e nel 1996/97 fa uscire "From hare to eternity,", ultimo dei Looney Tunes, in onore di Fritz Freleng, scomparso l'anno precedente.
Chuck Jones muore per attacco cardiaco il 22 febbraio 2002.