Bob Fosse s-a născut în Chicago, Illinois, la 23 iunie 1927. Încă de mic, a fost foarte atras de dans, dând dovadă de o înclinație specială pentru această artă. Părinții l-au încurajat, înscriindu-l într-un program formal de inițiere în dans. În adolescență a început să danseze în cluburile de noapte locale, unde a intrat în contact pentru prima dată cu lumea vodevilului și a burlescului.
După absolvirea liceului, în 1945, s-a înrolat în Marina SUA. Când s-a încheiat războiul, se afla încă în tabăra de instruire militară. După satisfacerea serviciului militar, s-a stabilit în New York City, continuându-și cariera de dansator. În perioada în care făcea eforturi pentru a-și consolida cariera, s-a căsătorit și a divorțat de două ori.
Primele roluri obținute au fost au fost într-un cor de pe Broadway. În 1953, a avut o scurtă apariție în Kiss Me, Kate (1953), filmul muzical produs de MGM. Evoluția sa le-a a atras atenția lui George Abbott, regizor de pe Broadway, și lui Jerome Robbins, coregraf.
Fosse a semnat coregrafia pentru The Pajama Game, spectacol din 1954, regizat de George Abbott. Stilul profund personal al coregrafiei sale, care includea mișcări complexe și elemente inspirate din vodevil, a câștigat popularitate imediat. The Pajama Game i-a adus primul său premiu Tony pentru Cea mai bună coregrafie.
Următorul musical, Damn Yankees, a fost un alt succes. Fosse a stabilit o colaborare cu dansatoarea Gwen Verdon, care avea să continue întreaga sa carieră. Cei doi s-au căsătorit în 1960 și au avut o fiică, Nicole. În 1960, coregraful era deja extrem de renumit, dar încă se confrunta cu reticența regizorilor și a producătorilor, care considerau că stilul lui e prea pregnant. A decis să preia și rolul de regizor, pe lângă cel de coregraf, pentru a-și putea păstra viziunea artistică personală atât la Hollywood, cât și pe Broadway. Ultimele sale musicaluri au fost Sweet Charity, Cabaret și Pippin. Versiunea filmată a musicalului Cabaret din 1972 a câștigat opt premii Oscar. Pentru Pippin (1972), a fost recompensat cu premiul Tony și pentru regie, și pentru coregrafie. I s-a decernat, de asemenea, un premiu Emmy pentru regia spectacolului de varietăți de televiziune Liza with a ”Z” (1972).
Înainte de a se stinge din viață, a mai creat trei musicaluri pentru scenă. A supraviețuit unui atac de cord suferit în timpul repetițiilor pentru Chicago și a scris scenariul filmului autobiografic All That Jazz, la care a semnat și coregrafia. Creațiile sale din ultima perioadă nu au avut succesul celor din vremurile bune. Big Deal, ultimul său musical, a fost primit cu indiferență.
Artistul a suferit un atac de cord în Washington D.C., în fața Hotelului Willard, pe 23 septembrie 1987, și a decedat înainte de a ajunge la spital. John Fosse rămâne unul dintre cei mai distinși și cei mai influenți coregrafi din istorie, creația sa rămânând vie în memoria spectatorilor datorită numeroaselor reluări de pe Broadway ale spectacolelor sale și, de asemenea, prin proiecțiile creațiilor pe care le-a semnat.