Fils d'immigrants chinois, Jimmy Chin grandit dans le Minnesota où il étudie le violon et la calligraphie chinoise classique, avant de découvrir sa véritable passion pour la montagne et la photographie, au grand dam de ses parents bibliothécaires qui l'imaginaient plutôt médecin ou avocat. Il mène d'abord une vie de "climbing bum", vivant dans sa voiture pour parcourir les parcs nationaux américains, avant qu'un mentor, Brady Robinson, ne lui confie un appareil photo lors d'une expédition et ne révèle son talent pour le cadrage. Il devient photographe pour National Geographic et mène pendant plus de vingt ans des expéditions d'alpinisme et de ski de haut niveau sur les sept continents, marquées notamment par une ascension de l'Everest en 2004 et la première descente à ski américaine depuis son sommet deux ans plus tard. Il rencontre la réalisatrice Elizabeth Chai Vasarhelyi en 2012 lors d'une conférence à Tahoe, et leur collaboration donne naissance à Meru en 2015, avant leur consécration mondiale avec Free Solo en 2018, qui leur vaut l'Oscar du meilleur film documentaire en 2019. Le couple, marié depuis 2013, poursuit sa collaboration avec plusieurs films et séries pour National Geographic, dont le film de fiction Nyad en 2023.
L'expérience directe de la montagne, acquise sur le terrain plutôt que dans une école de cinéma, constitue le socle unique de l'approche visuelle de Jimmy Chin, capable de filmer des situations extrêmes que peu de cinéastes traditionnels pourraient documenter. Son parcours de photographe pour National Geographic Magazine et le New York Times Magazine a affiné son sens de la composition et de l'instant décisif, des qualités qu'il transpose directement à la réalisation de documentaires. Sa rencontre avec Elizabeth Chai Vasarhelyi a été déterminante : c'est elle qui, en découvrant ses images brutes du Meru dans l'Himalaya indien, l'a convaincu de transformer son matériel d'expédition en un véritable récit cinématographique.
Jimmy Chin privilégie une caméra au plus près de l'action, filmée depuis les parois elles-mêmes plutôt que depuis une position de sécurité, une approche rendue possible par sa propre expertise d'alpiniste et de skieur professionnel. Sur Free Solo, il a dû composer avec l'exigence absolue de ne commettre aucune erreur pouvant distraire ou mettre en danger le grimpeur Alex Honnold pendant son ascension sans corde, une contrainte qui a façonné toute la mise en scène du film. Son travail allie une esthétique spectaculaire, héritée de son expérience de photographe d'aventure, à une attention portée à l'intimité psychologique de ses sujets, refusant de réduire ses documentaires à de simples exploits sportifs.
Jimmy Chin a remporté l'Oscar du meilleur film documentaire en 2019 pour Free Solo, coréalisé avec Elizabeth Chai Vasarhelyi, ainsi que sept Emmy Awards et un BAFTA pour le même film. Meru, son précédent long métrage coréalisé avec Vasarhelyi, a remporté le prix du public au Festival de Sundance 2015 et a figuré sur la liste des présélections aux Oscars 2016. Free Solo a également reçu le prix du choix du public dans la catégorie documentaire au Festival international du film de Toronto 2018.
Elizabeth Chai Vasarhelyi demeure la collaboratrice la plus constante de Jimmy Chin, avec qui il a coréalisé Meru, Free Solo et le film de fiction Nyad. Le grimpeur Alex Honnold, sujet central de Free Solo, reste également une figure marquante de son parcours de documentariste, de même que le producteur Evan Hayes, qui a développé le film à leurs côtés au sein d'ACE Content. Il continue par ailleurs sa collaboration de longue date avec National Geographic, qui distribue la majorité de ses films et séries documentaires.
Le dépassement de soi face à des défis physiques extrêmes, qu'il s'agisse d'alpinisme ou de natation en eau libre, constitue le fil conducteur de l'œuvre de Jimmy Chin. La psychologie de l'obsession et la manière dont des individus consacrent leur existence entière à un objectif apparemment impossible traversent également ses films, de Meru à Free Solo. Enfin, la question de la responsabilité du documentariste face à son sujet, en particulier lorsque la vie de ce dernier est en jeu devant la caméra, occupe une place importante dans sa réflexion sur son propre métier.