Tras aparecer en pequenos papeis no cinema e na televisión no principio da súa carreira, Tyson recibiu atención polo público e a crítica pola súa interpretación de Rebecca Morgan enSounder (1972), pola que foi candidata aoÓscar e aoGlobo de Ouro. O seu traballo como protagonista no telefilme de 1974The Autobiography of Miss Jane Pittman valeulle eloxios e premios, como dousEmmy e unha candidatura ao premio daBAFTA.
Tyson continuou a actuar no cinema e na televisión no século XXI. En 2011, interpretou o papel de Constantine Jefferson no filmeThe Help e tamén realizou o papel de Ophelia Harkness no drama legal daABCHow to Get Away With Murder dende o comezo da serie.
Tyson foi honrada polo Kennedy Center en 2015 e en novembro de 2016 recibu aMedalla Presidencial da Liberdade, o máis alto honor para un civil nos Estados Unidos.
Tyson saíu por primeira vez co trompetista dejazzMiles Davis na década de 1960, mentres el estaba a divorciarse da bailarinaFrances Davis.[4] Davis empregou unha fotografía de Tyson para o seu álbum de 1967,Sorcerer. Davis dixo a prensa en 1967 que intentou casar con Tyson en marzo de 1968 despois de que o seu divorcio finalizase,[5] mais casou coa cantante Betty Davis ese mesmo setembro.[6] Tyson e Davis retomaron a súa relación en 1978 e casaron o 26 de novembro de 1981 nunha cerimonia presidida polo alcalde de AtlantaAndrew Young na casa do actorBill Cosby. O matrimonio foi tumultuoso polo temperamento volátil de Davis e as súas infidelidades.[7] Davis conta que Tyson salvou a súa vida e axudouno a superar a súa adicción ácocaína.[7] Viviron entreMalibú e Nova York, ata que ela solicitou o divorcio en 1988.[8] O proceso de divorcio finalizou en 1989, dous anos antes da morte de Davis.[7]