Данкан единственный ребенок от брака Дэвида Боуи (настоящее имя Дэвид Роберт Джонс) и его первой жены, бывшей американской модели Мэри Анджелы Барнетт. Он родился в Бекенгеме, больнице в Южном Лондоне. Рождения сына побудило Боуи написать песню «Kooks» из его альбом «Hunky Dory», 1971 года. Дункан Джонс — единокровный брат Александрии «Lexi» Джонс (англ. Alexandria «Lexi» Jones) (родилась в 2000 году), от второго брака его отца с супермоделью Иман и сестра Стэсия Ларрэнна Селеста Липка (англ. Stacia Larranna Celeste Lipka) (родилась в 1980 году), от романа его матери с музыкантом Дрю Бладом (англ. Drew Blood, настоящее имя Andrew Lipka). У него также есть сводная сестра, Залекха Хейвуд (англ. Zulekha Haywood) (родилась в 1978 году), которая является дочерью Иман и бывшего игрока НБА, баскетболиста Спенсера Хейвуда, первого мужа Иман.

Будучи ребенком Данкан проводил время, растя в разных городах: Берлине, Лондоне и г. Веве Швейцария, где он посещал первый и второй класс в Школе Американского Содружества (англ. Commonwealth American School). Когда Дэвид и Анджела развелись в феврале 1980 года, Дэвиду Боуи предоставили опеку над 9-летним сыном (который был тогда известен как Zowie), и он посещал свою мать во время школьных каникул. В 14 лет, он поступил в престижную шотландскую школу-интернат Gordonstoun. Будучи ребенком, он мечтал когда-нибудь стать профессиональным борцом, и его отец часто говорил, что он обладает большой «силой от природы».

Около 12 лет, Zowie решил, что он предпочел бы называться «Joey», и использовал это прозвище в течение некоторого времени, до его сокращения на «Joe» в более позднем подростковом возрасте. Его отец так говорил, по этому поводу: «Если, когда он станет достаточно взрослым, чтобы заботиться о своем имени, ему оно разонравится, он всегда может изменить его или взять себе псевдоним. Я считаю это нормальным» (англ. «If, when he gets old enough to care about his name, he doesn’t like it, he can always change it or give himself a nickname. It’s OK by me»). Пресса сообщила, что он был под именем «Джо» в 1992 году, когда посещал свадьбу его отца и Иман (он был шафером). Данкан приехал со своей тогдашней подругой Дженнифер Ичида (англ. Jennifer Ichida).

По данным Нью-Йорк Таймс, он вернулся к своему оригинальному имени, Данкан Джонс, в возрасте около 18 лет.

К 1995 году он окончил колледж Вустера со степенью бакалавра по философии, где он был зарегистрирован под именем «Данкан Джонс».

Затем он продолжил получать ученую степень кандидата наук в Университете Вандербилта (Теннесси, США), но уехал перед окончанием учебы, чтобы посещать Лондонскую кинематографическую школу, которую он закончил в качестве режиссера.

Он был одним из многих операторов на транслируемой по телевидению вечеринке по случаю пятидесятилетия его отца, снятой режиссером Англичанином Тимом Поупом (англ. Englishman Tim Pope) в Медисон-сквер-гарден, а также на двух концертах BowieNet в нью-йоркском Roseland Ballroom, в июне 2000 года.

В 2006 году Данкан Джонс руководил пиар-кампанией для модного бренда French Connection United Kingdom. Концепция «Мода против Стиля» (Fashion vs Style) должна была вновь оживить бренд и отодвинуть ее от прежнего воплощения «FCUK», стиль которого эксперты считали скучным и избыточным.

Реклама дебютировала в феврале 2006 года, в ролике были показаны две женщины (которые олицетворяли моду и стиль) дерущиеся и изредка целующиеся между собой.

Реклама повлекла 127 жалоб в Органы Стандартов В Рекламе, но предъявление жалоб не повлекло каких-либо последствий.

На волне успеха фильма «Луна 2112», Джонс в настоящее время планирует продолжение, которое будет служить эпилогом оригинальному фильму. «Сэм согласился сыграть небольшую эпизодическую роль в следующем фильме» говорит Джонс, который в конечном счете надеется снять три фильма в цикле «Луна 2112».

В 2009 году было объявлено, что он будет руководить съемкой художественного фильма, по адаптации романа Алекса Кершава: «Escape from the Deep: The Epic Story of a Legendary Submarine and Her Courageous Crew».

Джонс также обмолвился, что он будет снимать «еще один научно-фантастический фильм, под названием „Mute“, действия которого будут происходит в футуристическом Берлине. Частично вдохновленный „Бегущим по лезвию“, „Mute“ — маленькое любовное письмо этому фильму». Предпосылка у фильма следующая: в футуристическом Берлине, исчезновение женщины становится тайной для ее партнера, немого бармена. Он должен вступить в противостояние с бандитами города, чтобы разгадать эту тайну. Действие фильма происходит в том же временном отрезке, что и «Луна 2112», и будет включать эпизодическое появление главного героя этого фильма — Сэма Белла, в исполнение Сэма Рокуэлла.

Данкан Джонс руководил проектом киностудии Summit Entertainment, научно-фантастическом триллером «Source Code», который спродюсировал Марк Гордон. Актер Джейк Джилленхал исполнил главную роль в этом фильме.

Джонс стал одним из кандидатов, на место режиссера нового фильма о Супермене.