Dax Randall Shepard kam in Milford im US-Bundesstaat Michigan zur Welt. Seinen Vornamen verdankte er der Hauptfigur im Film "The Adventurers". Nach seiner Schulbildung an der "Muir Junior High" und der "Walled Lake Central High School" ging er zu der Sketch-Comedy-Gruppe "The Groundlings". An der "University of California, Los Angeles" erwarb er dann einen Abschluss in Anthropologie.
Zu Beginn seines professionellen Steckbriefs fanden sich Auftritte wie im Film "Verrückt nach Corey", in dem Dax Shepard eine ziemlich unbedeutende Nebenrolle spielte. Neben Ashton Kutcher wirkte der Schauspieler daraufhin in der TV-Show "Punk'd" mit. Für seine improvisierten Auftritte erhielt Dax Shepard eine "Teen Choice Awards"-Nominierung. Daraufhin bekam der Schauspieler auch größere Rollen in Filmen wie "Without a Paddle", "Idiocracy" und "Employee of the Month" angeboten. In "Ab in den Knast" übernahm er schließlich sogar die Hauptrolle. Shepard versuchte sich aber auch hinter der Kamera: Für den Film "Hit und Run" schrieb er das Drehbuch und war als Produzent, Schauspieler und stellvertretender Regisseur tätig.
Nach einer kurzen Affäre mit Kate Hudson begann er Ende 2007 eine Beziehung mit der Schauspielerin Kristen Bell. Etwas mehr als zwei Jahre später gab das Paar seine Verlobung bekannt. Heiraten wollen sie beiden aber erst, wenn homosexuelle Ehen in Kalifornien gesetzlich anerkannt werden. Ende 2012 wurde bekannt, dass die beiden ihr erstes Kind erwarten. Im Juni 2013 macht seine Freundin Kristen Bell ihm via Twitter einen Heiratsantrag. Im selben Monat werden sie zum "Sexiest Vegetarian"-Paar gewählt.