Il ruolo che lo ha reso famoso in tutto il mondo é stato quello in Easy Rider, il road movie per eccellenza del 1969 con Dennis Hopper e Jack Nicholson che Fonda ha co-scritto, prodotto e interpretato.
Figlio di Henry Fonda e fratello di Jane Fonda, l'attore ha esordito a Broadway nel 1961 nello spettacolo "Blood, Sweat and Stanley Poole" di William e James Goldman, per poi iniziare la sua carriera a Hollywood nel 1963 con la commedia romantica Tammy and the Doctor e nel film di guerra I Vincitori.