Justin s'intéresse très jeune à la musique, même si ses parents ne sont pas musiciens. Il a appris seul à jouer de la guitare, du piano et de la trompette, et a pris des cours de batterie. À 12 ans, il s'inscrit, sans jamais avoir suivi de cours de chant, à un concours de chant local, à Stratford, où il termine deuxième en interprétant Respect d'Aretha Franklin. Sa mère publie sur YouTube une vidéo de ce concours, pour sa famille et ses amis qui n'avaient pas pu y assister : celle-ci est vue en quelques jours par des milliers d'internautes. Suivent au cours de l'année 2007 d'autres vidéos où il reprend des titres R&B.
Scooter Braun, agent de marketing de So So Def, découvre ces vidéos et décide d'emmener Justin avec lui à Atlanta, où il rencontre le chanteur et compositeur Usher. Une semaine plus tard, Justin a eu l'occasion de chanter pour Usher, qui est immédiatement intéressé par l'idée de lui faire passer une audition avec L.A. Reid, le président de Island Records, label avec lequel il a signé en octobre 2008. Après cela, Justin et sa mère, Pattie Malette, sont partis s'installer à Atlanta, ville où résident aussi Usher et Scooter Braun, afin de débuter sa carrière. Il déclare tout de même retourner fréquemment à Stratford, où il a toujours une maison, des amis et de la famille .
Justin Bieber sort son premier single, One Time, le 7 juillet 2009 qui, très vite, se classe dans les premières places du hit-parade canadien. Son premier album, My World, est lancé le 17 novembre 2009 aux États-Unis, où il arrive en tête des ventes. Son album comporte une chanson chantée avec Usher, qui apparait vaguement dans le vidéo clip de One Time. Son second titre, One Less Lonely Girl, atteint le sommet des palmarès.
le 20 décembre 2009, Justin chante Someday at Christmas de Stevie Wonder devant le président des États-Unis Barack Obama, et sa femme lors de la traditionnelle fête de Noël de la Maison Blanche.
Début 2010, Justin Bieber participe à l'enregistrement d'une nouvelle version de We Are the World: nouvelle version. Il a chanté dans la chanson Wavin' Flag pour l'organisation canadienne Young Artists for Haiti.
Lors de sa tournée mondiale pour la promotion de son album My World 2.0, la police annule un concert prévu à Sydney (Australie) le 26 avril 2010, pour raisons de sécurité, plusieurs fans ayant dû être hospitalisés à la suite de malaises. De passage en France, il a été invité à promouvoir son single Baby dans Le Grand Journal de Canal+.
Conséquence de la mue de sa voix, Justin Bieber n'arrive plus à atteindre certaines notes du single Baby, le contraignant à changer de tonalité à partir d'avril 2010.
Il joue dans l'épisode 1 de la saison 11 des Experts, diffusé à partir du 23 septembre 2010 aux États-Unis, dans le rôle de Jason McCann. Lors de sa deuxième apparition, le chanteur finit par trouver la mort dans l'épisode.
Justin Bieber a remporté quatre trophées lors des Teen Choice Awards 2010 : celui du meilleur artiste masculin, de la révélation musicale masculine, du meilleur album pop de l'année avec My World 2.0 et de la star masculine de l'été. Il a aussi remporté le prix de la révélation de l'année aux VMA 2010. Lors des MTV Europe Music Awards 2010, Justin a remporté le prix du meilleur artiste masculin et celui du meilleur artiste MTV Push. Justin a remporté le prix de la "Révélation internationale de l'année" aux NRJ Music Awards 2011.