Oltre che attrice Jolie nel 2003 è diventata anche produttrice, infatti ha prodotto il film Lovesick. Ha lavorato anche come modella a Londra, New York e Los Angeles, ed è apparsa in video musicali di molti artisti, tra cui Meat Loaf, Lenny Kravitz, The Rolling Stones, Antonello Venditti e The Lemonheads. Inoltre è apparsa in 5 film studenteschi prodotti dall'USC School of Cinema.
Nel 1995 si è sposata con l'attore inglese Jonny Lee Miller, coprotagonista con lei del film Hackers. Ha divorziato nel 1999. Si è risposata con l'attore premio Oscar Billy Bob Thornton nel maggio del 2000, per porre fine alla relazione due anni più tardi. Nel 2005 ha iniziato un relazione con un altro sex-symbol di Hollywood, Brad Pitt, con il quale aveva appena finito di girare Mr. & Mrs. Smith e che ha divorziato per lei dalla moglie, Jennifer Aniston.
Nel 2002 ha adottato il figlio Maddox, un bambino proveniente dalla Cambogia, di cui ha ottenuto la custodia dopo il divorzio dal marito, e nel marzo 2005 ha adottato un secondo figlio, questa volta una bambina etiope, Zahara. I bambini sono stati adottati nel 2005 dal compagno Brad Pitt, dal quale ha avuto una terza figlia (biologica, naturale), Shiloh Nouvel, partorita in Namibia il 28 maggio 2006. Il 15 Marzo 2007 la Jolie ha adottato un bimbo di tre anni originario del Vietnam, Pax Thien Jolie, abbandonato in un ospedale locale subito dopo la nascita, avvenuta il 29 Novembre 2003.
Per il suo impegno nei confronti del terzo mondo è diventata ambasciatrice di buona volontà nell'UNHCR (United Nation High Commission for Refugees), l'organizzazione dell'ONU per i rifugiati, ed ha anche ottenuto la cittadinanza cambogiana.
Per la sua interpretazione nel film Ragazze interrotte del 1999 ha vinto l'Oscar come migliore attrice non protagonista.
Il sondaggio promosso dall’emittente britannica Channel 4 The 100 Greatest Sex Symbols la sancisce come personaggio più sexy di tutti i tempi, superando Elvis Presley, secondo classificato, e Marilyn Monroe, al terzo posto.
