Theroux a également pu être remarqué pour son rôle du vil Seamus O'Grady dans Charlie's Angels : Les Anges se déchaînent !, en 2003. Il apparaît la même année en personnage principal du clip d'Hysteria, chanson du groupe Muse.
En 2006, il joue le rôle de l’inspecteur Larry Zito dans Miami Vice : Deux flics à Miami de Michael Mann.
En 2008, il produit et coécrit le scénario de Tonnerre sous les Tropiques avec le réalisateur Ben Stiller.
En 2009, il joue Justin Anderson (en) dans la série Parks and Recreation.
De 2014 à 2017, il incarne le rôle de Kevin Garvey, personnage principal de la série The Leftovers produite par la chaîne américaine HBO.
En 2016, il donne la réplique à Emily Blunt dans La Fille du train, adapté du best-seller de Paula Hawkins.
En 2021, il interprète le brillant inventeur et idéaliste Allie Fox dans la série télévisée Apple TV+ The Mosquito Coast, une adaptation télévisée du roman du même nom de 1981 écrit par Paul Theroux, son oncle. Theroux a également été producteur exécutif de la série.
Vie privée
Descendant d'Andrew Morris et H. B. Hollins (en), il nait au sein d'une famille d'écrivains, de poètes ou de journalistes. Il est notamment le neveu de Paul Theroux et le cousin de Louis Theroux. De à , Justin Theroux est en couple avec Jennifer Aniston, rencontrée sur le tournage de Peace, Love et plus si affinités (Wanderlust), avec laquelle il a acheté une maison à Los Angeles, dans le quartier de Bel-Air. Ils se fiancent en . Ils se marient le dans leur propriété de Bel Air, à Los Angeles. En , Aniston et Theroux annoncent leur divorce après deux ans et demi de mariage et près de sept ans de vie commune.
Filmographie
Acteur
Cinéma
Années 1990
1996 : I Shot Andy Warhol de Mary Harron : Mark
1997 : Dream House d'Adam Amdur : Mark Brooks
1997 : Seule face au danger (Below Utopia) de Kurt Voss : Daniel Beckett
1997 : Romy et Michelle, 10 ans après (Romy and Michele's High School Reunion) de David Mirkin : Cowboy
1998 : Frogs for Snakes d'Amos Poe : Flav Santana
1998 : Dead Broke d'Edward Vilga : Jameso
Années 2000
2000 : American Psycho de Mary Harron : Timothy Bryce
2000 : Le Club des cœurs brisés (The Broken Hearts club : A Romantic Comedy) de Greg Berlanti : Marshall
2001 : The Sleepy Time Gal de Christopher Munch : le petit ami de Rebecca
2016 : Zoolander 2 (Zoolander No. 2) de Ben Stiller
Voix françaises
En France, Justin Theroux est régulièrement doublé par Jérôme Pauwels. Pierre-François Pistorio, Laurent Natrella et Boris Rehlinger l'ont également doublé à deux occasions.
Au Québec, Marc-André Bélanger est la voix régulière de l'acteur.