Tyrone Fettson è nato a Greenville, Mississippi da Willie Branch e Ora Lee Jones. Alcune fonti danno la sua data di nascita al 4 maggio 1938, ma i ricercatori Bob Eagle e Eric LeBlanc affermano che il suo annuncio funebre dà la data di ottobre 1937.
Si trasferì con suo padre a Saginaw, Michigan, prima di trasferirsi a Chicago nel 1959. Lavorando come valletto/chauffeur per il cantante blues Freddie King, iniziò a cantare nei club locali dove fu scoperto dal dirigente discografico/musicista Harold Burrage. I suoi primi dischi per piccole etichette discografiche della città, fatturati come “Tyrone the Wonder Boy”, non riuscirono a registrarsi. Il produttore discografico di successo di Chicago, Carl Davis, lo firmò nel 1968 per una nuova etichetta, la Dakar Records, che stava avviando come parte di un accordo di distribuzione con la Atlantic, e suggerì a Tyrone di cambiare il suo nome, cosa che fece prendendo in prestito il cognome di Carl.
Il suo primo disco, “A Woman Needs To Be Loved” fu capovolto quando il lato B iniziò ad ottenere l’attenzione della radio. La canzone, “Can I Change My Mind” presentava un cambio di stile vocale per Davis con un approccio e un tono più morbido e supplichevole. Il disco salì nelle classifiche e passò tre settimane in cima alla classifica R&B di Billboard mentre saliva al numero 5 della Hot 100. Vendette oltre un milione di copie e ricevette il riconoscimento del disco d’oro. Il suo più grande successo arrivò all’inizio del 1970 quando “Turn Back The Hands Of Time” raggiunse anch’essa il numero 1 nella classifica R&B e salì al numero 3 nella classifica Hot 100 pop. Scritto da Jack Daniels e Bonnie Thompson, questo disco vendette anche più di un milione di copie, e ricevette un disco d’oro assegnato dalla Recording Industry Association of America nel maggio 1970.
Davis pubblicò circa 25 singoli durante i suoi sette anni con la Dakar, la maggior parte dei quali grandi venditori di R&B prodotti da Willie Henderson. Finalmente tornò al primo posto con “Turning Point” nel 1975. Poco dopo, Davis passò alla grande etichetta discografica Columbia e registrò sette album nei cinque anni successivi con il produttore Leo Graham e l’arrangiatore James Mack che aveva collaborato con lui per “Turning Point”. I maggiori successi con la Columbia includevano “Give It Up” (numero 2), “This I Swear” (numero 6), e “In The Mood” (numero 6, 1979). Soprannominato il “re del soul romantico di Chicago” da MTV, la vulnerabilità e la classe percepita di Davis lo rese caro alle fan del soul femminile per tutti gli anni ’70.
1982 portò un cambio di etichetta alla neonata indipendente Highrise e un altro grande successo, “Are You Serious” (numero 3 R&B, numero 57 pop), sempre prodotto da Leo Graham, e scritto da L. V. Johnson. Quando la Highrise chiuse l’anno seguente, Davis passò ad una piccola etichetta di Los Angeles, la Ocean Front, alla quale mancavano i muscoli promozionali per sostenere probabilmente una delle sue migliori performance, “Let Me Be Your Pacifier”. Nel 1991, Davis passò all’etichetta di Atlanta, Ichiban Records, registrando tre album tra cui la canzone “Mom’s Apple Pie”. Nel 1994, Davis passò alla Bellmark/Life Records per un album. I giorni di Davis come un importante atto da classifica erano finiti, ma continuò ad essere una popolare attrazione dal vivo e finalmente firmò nel 1996 con la Malaco Records, l’etichetta blues del sud che lo registrò in una serie di album. Si esibì anche in uno speciale della PBS sulla musica soul degli anni ’70 nel 2004, cantando “Turn Back The Hands Of Time”.
Un ictus nel settembre 2004 mise fine alla sua carriera e, in seguito a complicazioni, morì in un ospedale di Chicago il 9 febbraio 2005, all’età di 66 anni.