Damian Marley est né à Kingston, en Jamaïque. Dès son plus jeune âge, il est allé à New York. Sa mère Cindy Breakspeare élue Miss Monde 1976, a grandi dans les quartiers aisés de Kingston.
Il débute dans la musique au sein des « Shepherds », un groupe d’enfants de stars autochtones. Après de nombreuses apparitions scéniques, notamment au festival Reggae Sunsplash en 1992, le groupe se dissout et Damian s’oriente vers le dancehall. Deejay Degree, son premier single, sort en 1993 chez Tuff Gong, le label fondé par son père. L’année suivante il distribue son second single le Sexy Girls on My Mind chez Main Street. Ensuite Damian devient porte-parole de Leaf of Life Foundation, une association venant en aide aux enfants séropositifs. Son premier album, Mr Marley, est produit par son frère Stephen, chef de l’équipe de producteurs Marley Boyz. Grâce à ce nouvel opus, il élargit son public et apparaît plusieurs fois, au festival Lollapalooza en 1997. En 2001, il revient avec un nouvel album, Halfway Tree, qui lui donne l’occasion de collaborer avec nombre d’artistes, comme Capleton, Eve ou encore Bounty Killer.
En février 2006, il a participé avec l’ensemble de ses frères et sœurs au concert Africa Unite célébrant le soixantième anniversaire de la naissance de leur père, Bob Marley à Nine Miles.
Le 18 mai 2010 sort Distant Relatives, un album studio en collaboration avec Nas, sur lequel sont invités entre autres son frère Stephen Marley, ainsi que K’Naan, Lil Wayne, ou encore Joss Stone avec qui il prépare le premier album de SuperHeavy. Distant Relatives est un album de charité, une partie des fonds récoltés sont en effet destinés à la construction d’écoles au Congo.
En 2010, il collabore avec Bruno Mars sur la chanson Liquor Store Blues, pour l’album Doo-Wops and Hooligans.
En 2011, Damian Marley rejoint le supergroupe SuperHeavy, formé de Mick Jagger (The Rolling Stones), de la chanteuse anglaise Joss Stone, de Dave Stewart (Eurythmics) et du compositeur indien Allah Rakha Rahman, notamment célèbre pour la composition de la musique du film Slumdog Millionaire. L’album sort en septembre 2011.
Le 17 avril 2012 sort la version finale de Make It Bun Dem, chanson sur laquelle Damian Marley est un featuring avec Skrillex. Cette version finale est jouée pour la première fois par Skrillex à l’Ultra Music Festival 2012, qui s’est déroulé à Miami, le 25 mars; puis au Reggae Sun Ska festival à Pauillac cette fois par Damian Marley, le 4 août. Le clip montre un père et un fils amérindiens qui contrecarrent les plans d’un shérif et d’un homme d’affaires qui cherchent à expulser les habitants de leur domicile.
En 2017, il participe à l’album évènement de Jay-Z, 4:44, sur le titre Bam. Il publie ensuite un nouvel album studio, Stony Hill.