Né en Californie, Jeremy Renner déménage à Los Angeles après ses études supérieures. Alors qu'il se distingue par ses performances au sein de pièces de théâtre, Renner se fait connaître en intégrant le casting de plusieurs séries pour adolescents.
Ami de David Boreanaz, l'acteur tourne donc dans la série Angel en 2000 avant de devenir le partenaire de Jennifer Love Hewitt dans Time of Your Life (spin-off de La Vie à 5). Fort de ces succès, Jeremy Renner fait forte impression en tenant le rôle-titre du film indépendant Dahmer (2002) de David Jacobson, où il incarner le tueur en série Jeffrey Dahmer, rôle pour lequel il a été nommé à l'Independent Spirit Award. En 2003, il finit par intégrer le casting de la grosse production SWAT, Unité d'élite de Clark Johnson, avec Samuel L. Jackson, Colin Farrell et Michelle Rodriguez.
Tout en continuant à arpenter les chemins du cinéma indépendant (Les seigneurs de Dogtown de Catherine Harwick, Le Livre de Jérémie d'Asia Argento...), l'acteur se fait remarquer dans L'assassinat de Jesse James par le lâche Robert Ford d'Andrew Dominik (2005) avant de tenir l'affiche aux côtés de Charlize Theron dans L'affaire Josey Wales de Niki Caro, récit fictif du premier cas majeur de harcèlement sexuel porté en justice et condamné aux Etats-Unis. Le 19 septembre 2007 il est à l'affiche du film de Juan Carlos Fresnadillo, 28 semaines plus tard, suite de 28 jours plus tard, film au succès internationnal.
C'est en démineur aguerri que Renner revient sur le devant de la scène dans Démineurs, le nouveau film de Kathryn Bigelow qui se fera beaucoup remarquer lors de la Mostra de Venise la même année.
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