LaBeouf Los Angeles, Kaliforniya'da doğdu. Yahudi bir anne ile Fransız kökenli Hristiyan bir babanın tek çocuğu olan Shia, ebeveynlerinin ayrılmasından sonra annesiyle birlikte Los Angeles'a taşındı. Kafelerde kendi hazırladığı stand-up şovlar yaptı. Dr. Quinn, Medicine Woman'da rol alan bir arkadaşına rastlayınca o da profesyonel bir aktör olmaya karar verdi. 2000'de Even Stevens adlı dizide rol aldı ve buradaki rolüyle Emmy ödülünü kazandı.

2010 yılında Wall Street: Money Never Sleeps filminde Michael Douglas ile beraber başrol oynadı. 2013 yapımı Lars Von Trier filmi Nymphomaniac'ta rol alan LaBeouf, filmin yapım sürecinde kendisinden penisinin fotoğraflarının istendiğini açıklamasının ardından çok tartışıldı. 2017 yapımı Borg / McEnroe filminde efsane Amerikalı tenisçi John McEnroe'yu canlandırdı.

2016 yılında Nymphomaniac filminin çekimlerinde tanıştığı Mia Goth ile evlendi.

Hobileri arasında davul çalmak bulunuyor. İsminin gerçek anlamının "tanrının armağanı olduğu ve "hiya" şeklinde okunduğu söyleniyor.