Niezwykłe imię otrzymał po dziadku, który jest komikiem. Kiedy zobaczył swojego szkolnego kolegę w telewizyjnym serialu „Doktor Queen” sam również postanowił zostać aktorem.
Karierę aktorską Shia LaBeouf rozpoczął jako jedenastolatek, wykonując skecze i gagi przed publicznością z sąsiedztwa. W książce telefonicznej znalazł sobie profesjonalnego agenta i namówił go do zainwestowania w rozwój jego kariery. LaBeouf zadebiutował w 1998 roku rolami w filmie „Money Business”, oraz w telewizyjnej komedii „Breakfast with Einstein”. Grywał epizodyczne role w popularnych amerykańskich serialach, m.in. w „Ostrym dyżurze” i „Z archiwum X”. Jednak prawdziwą popularność przyniosła mu główna rola nastoletniego Luisa Stevensa w komediowej serii „Świat nonsensów u Stevensów”. Rolę tę aktor zagrał również w filmie kinowym nakręconym jako kontynuacja serii w 2003 roku. W komediodramacie „Wyznania Tru” (2002) Shia zagrał opóźnionego umysłowo brata-bliźniaka głównej bohaterki, która za wszelką cenę chce zostać aktorką.
Na wielkim ekranie aktor zadebiutował w roku 2003 rola w filmie „Kto pod kim dołki kopie…” – opowieści o chłopcu niesprawiedliwie oskarżonym o kradzież, który odsiaduje karę tajemniczym obozie na pustyni. W tym samym roku młody aktor wystąpił w komedii „Głupi i głupszy 2: Kiedy Harry spotkał Lloyda”, oraz w filmie akcji „Aniołki Charliego: Zawrotna szybkość”. Rok później LeBeouf pojawił się w wysokobudżetowym filmie science-fiction „Ja, robot” (2004) nakręconym na podstawie opowiadań Isaaka Asimova. Młody aktor zadebiutował również po drugiej stronie kamery, reżyserując w 2004 roku krótkometrażowy dramat „Lets Love Hate” według własnego scenariusza.
W nakręconym na podstawie komiksu „Hellblazer” horrorze „Constantine” aktor zagrał jedną z głównych ról, występując u boku Keanu Reevesa, który wcielił się w postać detektywa walczącego z mocami piekieł. Swoją pierwszą główną rolę na wielkim ekranie Shia zagrał w dramacie „Najwspanialsza gra w dziejach” (2005) w reżyserii Billa Paxtona. Aktor odtwarzał pochodzącego z robotniczej rodziny młodego golfistę-amatora, który marzy o wygranej w prestiżowym turnieju. W 2006 roku na ekrany wwszły dwa filmy z udziałem LeBeoufa: kryminalny obraz „A Guide to Recognizing Your Saints”, oraz dramat „Bobby” opowiadający o zamordowaniu brata prezydenta USA – Roberta Kennedy’ego.
Ostatnio zagrał w "Eagle Eye" D.J. Caruso (2008).
W wolnym czasie Shia lubi grać w koszykówkę. Zajmuje się również muzyką hiphopową – ma na swoim koncie kilka udanych występów jako raper.
