Dax Shepard erscheint erstmals als Lockvogel in Ashton Kutchers Show mit versteckter Kamera „Punk'd“ 2003 auf dem Bildschirm. Es folgen Rollen in Filmen, darunter 2006 seine erste Hauptrolle in „Let's Go to Prison“ neben Will Arnett.
2005 übernimmt Shepard eine Gastrolle in der Comedyserie My Name Is Earl. In dem Film „When in Rome“ ist er 2010 neben Kristen Bell auf der Kinoleinwand zu sehen. 2010 erhält er eine Hauptrolle in der NBC-Familienserie Parenthood, in der er Crosby, den jüngsten Sohn der Familie Braverman, bis zum Ende der Serie 2015 spielt.
2012 schrieb, produziert und spielt Shepard in dem Low Budget-Film „Hit and Run“, für den er zahlreiche seiner Schauspieler-Freunde als Cast-Mitglieder gewinnen konnte. Auch die Komödie „CHiPS“ schreibt und produziert er 2017, führt Regie und übernimmt natürlich eine der Hauptrollen.
Nach dem Ende von Parenthood gastiert der Darsteller in verschiedenen Serien wie Ghosted, Wet Hot American Summer oder The Good Place und übernimmt 2018 eine wiederkehrende Rolle neben seinem alten Kumpel Ashton Kutcher in der Comedyserie The Ranch. 2019 folgt Dax Shepards nächste Serienhauptrolle in Bless This Mess.
Im Februar 2018 startet Dax Shepard seinen Podcast „Armchair Expert“. Gemeinsam mit Ko-Moderatorin Monica Padman führt er wöchentlich intensive und doch humorvolle Gespräche mit jeweils einem bekannten Gast. So waren bereits seine Ehefrau Kristen Bell und viele weitere Freunde wie Mila Kunis, Ted Danson und Lauren Graham in seinem Dachstuben-Studio zu Gast. Der Podcast wurde zum beliebtesten neuen Podcast des Jahres 2018 auf iTunes.
Im Jahr 2007 wurden Dax Shepard und Kristen Bell ein Paar. An Weihnachten 2010 haben sich die beiden verlobt. Im Oktober 2013 traten die beiden dann endlich vor den Traualtar - die beiden hatten aus Solidarität mit ihrer Hochzeit bewusst gewartet, bis auch gleichgeschlechtliche Eheschließungen in Kalifornien rechtens geworden waren Im März 2013 wurde das Paar Eltern einer Tochter namens Lincoln Bell. Im Dezember 2014 gesellte sich Tochter Delta dazu.
Shepard engagiert sich für Jugendprojekte und fährt in seiner Freizeit gern Motorrad.
Wie Zach Braff in einem Interview erzählte, wird er des Öfteren für Dax Shepard gehalten. Doch Shepard und Braff sind weder Brüder noch auf irgendeine Weise verwandt. Tatsächlich hat Shepard einen älteren Bruder und eine jüngere Halbschwester, die in seinem Film „Hit and Run“ zu sehen ist.