Tyrone Fettson wurde in Greenville, Mississippi, als Sohn von Willie Branch und Ora Lee Jones geboren. Einige Quellen geben sein Geburtsdatum mit dem 4. Mai 1938 an, aber die Forscher Bob Eagle und Eric LeBlanc geben an, dass seine Beerdigungsanzeige das Datum Oktober 1937 angibt.
Er zog mit seinem Vater nach Saginaw, Michigan, bevor er 1959 nach Chicago zog. Er arbeitete als Kammerdiener/Chauffeur für den Bluessänger Freddie King und begann in lokalen Clubs zu singen, wo er von dem Plattenmanager/Musiker Harold Burrage entdeckt wurde. Seine ersten Aufnahmen für kleine Plattenfirmen in der Stadt, die unter dem Namen „Tyrone the Wonder Boy“ liefen, wurden nicht angenommen. Der erfolgreiche Chicagoer Plattenproduzent Carl Davis nahm ihn 1968 bei einem neuen Label, Dakar Records, unter Vertrag, das er im Rahmen eines Vertriebsabkommens mit Atlantic gründete, und schlug Tyrone vor, seinen Namen zu ändern, was er auch tat, indem er Carls Nachnamen übernahm.
Seine erste Veröffentlichung, „A Woman Needs To Be Loved“, wurde umgedreht, als die B-Seite im Radio bekannt wurde. Mit dem Song „Can I Change My Mind“ änderte Davis seinen Gesangsstil mit einem weicheren, flehentlicheren Ansatz und Ton. Die Platte schoss in den Listen nach oben und hielt sich drei Wochen lang an der Spitze der Billboard R&B-Charts und kletterte auf Platz 5 der Hot 100. Es verkaufte sich über eine Million Mal und wurde mit einer Goldenen Schallplatte ausgezeichnet. Sein größter Hit kam Anfang 1970, als „Turn Back The Hands Of Time“ ebenfalls Platz 1 der R&B-Charts erreichte und bis auf Platz 3 der Hot 100 Pop-Charts stieg. Diese von Jack Daniels und Bonnie Thompson geschriebene Platte verkaufte sich ebenfalls über eine Million Mal und wurde im Mai 1970 von der Recording Industry Association of America mit einer goldenen Schallplatte ausgezeichnet.
Davis veröffentlichte während seiner sieben Jahre mit Dakar etwa 25 Singles, die meisten davon große R&B-Seller, produziert von Willie Henderson. Mit „Turning Point“ kehrte er 1975 schließlich an die Spitze zurück. Bald darauf wechselte Davis zur großen Plattenfirma Columbia und nahm in den nächsten fünf Jahren sieben Alben mit dem Produzenten Leo Graham und dem Arrangeur James Mack auf, mit dem er schon bei „Turning Point“ zusammengearbeitet hatte. Zu den größten Hits bei Columbia gehörten „Give It Up“ (Platz 2), „This I Swear“ (Platz 6) und „In The Mood“ (Platz 6, 1979). Von MTV als „König des romantischen Chicago-Souls“ bezeichnet, war Davis‘ wahrgenommene Verletzlichkeit und Klasse in den 1970er Jahren bei den weiblichen Soul-Fans beliebt.
1982 wechselte er zum neu gegründeten Independent-Label Highrise und landete mit „Are You Serious“ (Platz 3 R&B, Platz 57 Pop) einen weiteren großen Hit, wieder produziert von Leo Graham und geschrieben von L. V. Johnson. Als Highrise im darauffolgenden Jahr geschlossen wurde, wechselte Davis zu einem winzigen Label in Los Angeles, Ocean Front, dem es an Promotionskraft fehlte, um einen seiner wohl besten Auftritte, „Let Me Be Your Pacifier“, bekannt zu machen. 1991 wechselte Davis zum Label Ichiban Records in Atlanta, wo er drei Alben aufnahm, darunter den Song „Mom’s Apple Pie“. Im Jahr 1994 wechselte Davis für ein Album zu Bellmark/Life Records. Davis‘ Tage als Chartstürmer waren vorbei, aber er war weiterhin eine beliebte Live-Attraktion und unterschrieb schließlich 1996 bei Malaco Records, dem Blues-Label aus den Südstaaten, wo er eine Reihe von Alben aufnahm. 2004 trat er auch in einem PBS-Special über die Soulmusik der 1970er Jahre auf und sang „Turn Back The Hands Of Time“.
Ein Schlaganfall im September 2004 beendete seine Karriere, und nach Komplikationen starb er am 9. Februar 2005 im Alter von 66 Jahren in einem Krankenhaus in Chicago.