Actrice shakespearienne avant tout, Judi Dench étudie l'art dramatique dans sa ville natale de York. Elle devient actrice de théâtre professionnelle pour la Royal Shakespeare Company. C'est en 1965 dans le film Sherlock Holmes contre Jack l'Eventreur qu'elle fait ses débuts sur grand écran. Dès lors, elle se construit une carrière brillante dans laquelle elle évolue entre le cinéma, la télévision, et le théâtre. Judi Dench porte un grand intérêt à la dramaturgie anglaise. Elle participe ainsi à différents films en costumes : Hamlet et Henri V dans lesquels elle est dirigée par Kenneth Branagh. Puis, en 1997, Mrs Brown de John Madden, dans lequel elle incarne la reine Victoria du . Le grand public la connaît surtout pour son rôle récurrent dans la série des James Bond où elle incarne l'agent ?M', patron de James Bond, dans GoldenEye, Demain ne meurt jamais, Le Monde ne suffit pas. Elle est particulièrement remarquée pour son interprétation dans Chambre avec vue de James Ivory en 1986, aux côtés de Helena Bonham Carter. Elle reçoit pour ce film le BAFTA de la meilleure actrice pour un second rôle, prix qu'elle obtient à nouveau deux ans plus tard pour son rôle dans Une poignée de cendres. Judi Dench participe ensuite à la comédie dramatique de Franco Zeffirelli Un thé avec Mussolini. En 2000 Judi Dench côtoie Juliette Binoche dans la comédie romantique Chocolat. La même année, elle prête sa voix au documentaire oscarisé Les Chemins de la liberté, qui relate l'histoire d'enfants juifs échappant aux nazis en étant rapatriés en Grande-Bretagne. En 2002, elle reprend son rôle d'agent du gouvernement britannique aux cotés de Pierce Brosnan dans Meurs un autre jour. Judi Dench change de registre en 2004 en participant à deux films aux genres différents. Elle prête sa voix à un des personnages du dessin animé La Ferme se rebelle et fait partie du casting des Les Chroniques de Riddick, la suite du film de science-fiction Pitch Black. Désormais connue pour ses personnages de femme âgée à la fois hautaine et malicieuse, Judi Dench enchaîne les tournages.
En 2006, elle tient le haut de l'affiche dans Madame Henderson présente de Stephen Frears et Les Dames de Cornouailles, où elle retrouve une nouvelle fois Maggie Smith. La même année, elle campe le rôle de la délicate Ursula dans le drame Les Dames de Cornouailles, de Charles Dance. Puis enchaîne dans l'adaptation d'Orgueil et préjugés de Joe Wright et le James Bond Casino Royale. Elle se met ainsi tour à tour dans la peau de la prétentieuse Lady Catherine De Bourgh et de l'incontournable et indéfectible M.
Dans le drame Chronique d'un scandale (2007), de Richard Eyre, Judi Dench incarne une enseignante ténébreuse et solitaire aux côtés de Cate Blanchett. Rôle qui lui vaut l'Oscar de la Meilleure actrice. Après un retour dans la peau de la directrice du MI-6 dans Quantum Of Solace, elle rejoint le prestigieux casting de la comédie musicale Nine, de Rob Marshall, puis campe, en 2012, la mère bienveillante du dédaigneux directeur du FBI J. Edgar Hoover dans J. Edgar de Clint Eastwood. Durant cette même année, décidément très dense pour la comédienne, elle retourne au biopic dans My Week with Marilyn, au film d'époque dans Jane Eyre et à la comédie dramatique dans Indian Palace, où elle prête ses traits à une retraitée nostalgique, aux côtés de son amie Maggie Smith.