Dempsey ble født i Manassa, Colorado. Da han var 16 år gammel reiste han vestover for å bokse profesjonelt. Det sies at Dempsey kunne gå inn på en saloon og utfordre til kamper ved å si: «I can't sing and I can't dance, but I can lick any man in the house». Dempseys tidlige karriere er relativt ukjent fordi han bokset under pseudonymet «Kid Blackie» helt frem til 1916. I mellomtiden gjorde han sin første kamp som Jack Dempsey i 1914, en uavgjort kamp mot Young Herman over seks runder. Etter den kampen vant han seks kamper på rad på KO (under navnet Jack Dempsey), før han tapte for første gang, ved diskvalifikasjon mot Jack Downes. Han fulgte opp tapet med en seier og to uavgjorte kamper mot Johnny Summerland i Nevada. Etter dette fulgte tre nye seire og en uavgjort kamp mot Downes.
Etter dette vant han ti seire på rad mot blant andre Summerland og Downes. Disse ble fulgt av tre kamper uten avgjørelse (ingen dommere). I denne perioden nektet Dempsey å stille opp mot Sam Langford; en sort bokser som nå er medlem av Hall of Fame.
I 1917 ble Dempsey slått på KO for første gang i karrieren. Brannmannen Jim Flynn er dermed den eneste mannen som knocket ut Dempsey.
Verdensmester
I 1918 bokset Dempsey 17 ganger, noe som resulterte i en 15-1 statistikk. (15 seire, ett tap og en ikke avgjort kamp?). Dempsey revansjerte blant annet tapet mot Flynn ved å knocke ham ut i første runde. I 1919 møtte han Jess Willard (se Jack Dempsey vs. Jess Willard) og ble verdensmester. I den første kampen for å forsvare tittelen møtte Dempsey Billie Miske som han enkelt knocket ut i 3. runde. Senere viste det seg at Miske led av en uhelbredelig sykdom og at han stilte mot Dempsey for å sikre familien etter sin egen død. Dempsey uttrykte alltid anger angående denne kampen og sa i ettertid at han ville gitt Miske pengene om han hadde visst om den vanskelige situasjonen Miske var i.
Tittelforsvarer
Dempsey bokset en tittelkamp før han forsvarte tittelen mot mesteren i lett tungvekt, Georges Carpentier fra Frankrike. Dette ble den første kampen i historien til å nå en million dollar i billettinntekter. Dempsey brukte fire runder på å slå ut Carpentier på KO foran 80 183 tilskuere.
Etter denne kampen nådde Dempseys popularitet uventede høyder da han ble en av de fem største idrettsutøverne i USA på 1920-tallet, sammen med blant andre Babe Ruth.
I 1922 bokset han bare en offisiell kamp, samt enkelte rene treningskamper.
I 1923 bokset Dempsey to ganger, en kamp mot Tommy Gibbons i småbyen Shelby, Montana. Denne kampen ble en finansiell katastrofe. I den andre kampen dette året vant Dempsey på knockout i andre runde i en dramatisk kamp mot argentinerenLuis Firpo.
I 1925 giftet Dempsey seg med skuespillerinnen Estelle Taylor. Tittelen forsvarte han ikke igjen før i 1926. Dempsey bokset også to treningsrunder mot den fremtidige verdensmesteren Max Schmeling under en tur til Tyskland.
Tap av tittelen
I 1926 møtte Dempsey ekssoldaten Gene Tunney i Philadelphia. Han tapte tittelen på poeng i en kamp over ti runder, foran et rekordstort publikum på hele 120 557 tilskuere.
Dempsey ga seg ikke med det. I 1927 slo han den fremtidige mesteren i tungvekt, Jack Sharkey, i en kamp om retten til å få møte Tunney i en ny tittelkamp. Denne kampen gikk av stabelen 22. september, ett år etter at han hadde tapt tittelen til samme mann. Dempsey tapte denne kampen på kontroversielt vis da han ikke gikk til det nøytrale hjørnet etter å ha knocket ut Tunney. Dette gav motstanderen ekstra tid til å komme seg på, noe som medførte at Tunney trolig lå nede et sted mellom 13 og 16 sekunder ifølge historikere og filmskapere. Da dommeren begynte å telle kom Tunney seg opp etter 9 sekunder. Dempsey prøvde å slå ut Tunney for godt i samme runde, men mislyktes. Tunney kom tilbake og kunne knocket Dempsey i runde åtte og vant så kampen enstemmig på poeng. Kampen har senere blitt kjent som The Battle of the Long Count.
Etter karrieren
Etter denne kampen la Dempsey opp og åpnet restaurant i New York, som han drev helt frem til 1960-tallet.
Dempsey skilte seg etter sitt siste tap og giftet seg på nytt med Broadway-sangerinnen Hannah Williams i 1933.
Legenden sier at Dempsey på sine eldre dager en gang ble forsøkt ranet av tenåringstyver. Dempsey slo dem ned og holdt dem fast til politiet ankom.
Dempsey ble en nær venn av blant andre Tunney etter at karrieren var slutt.
Jack Dempsey er gravlagt på Southampton Cemetery i New York.
Dempsey er også medlem av den internasjonale boksingens Hall of Fame.