Narodil se v Plzni, v roce 1987 absolvoval hudebně dramatický obor na pražské Státní konzervatoři. Již během studií vystupoval v inscenacích většiny pražských divadel - např. v Divadle Jiřího Wolkera (dnes Divadlo v Dlouhé), ve Studiu Bouře, v Náhradním divadle, v Divadle E. F. Buriana, v divadle Panoptikum či v Černém divadle Jiřího Srnce.
V Národním divadle účinkoval v inscenacích Tylovy Fidlovačky, Jiráskovy Lucerny, v Grekové a Lunginově Lodi plné vdov, v Dürenmattově Herkulovi a Augiášově chlévu či v Drdových Hrátkách s čertem. V roce 1989 se stal členem herecké skupiny Armádního uměleckého souboru.
Od roku 1992 byl členem Divadla pod Palmovkou, kde vytvořil řadu výrazných rolí – za všechny jmenujme titulní role v Ibsenově Peeru Gyntovi, Schafferově Amadéovi, Čechovově Platonovovi, Sofoklově Oidipu vladaři, Dumasově a Sartrově Keanovi či v Camusově Caligulovi (za tuto roli Jiří Langmajer obdržel Cenu Thálie). Z dalších rolí v Divadle pod Palmovkou jmenujme např. Nikitu v Tolstého Vládě tmy, Kerženceva v Kohoutově Ubohém vrahovi, Austina v Shepardově Pravém Západu, Rogožina v Dostojevského Idiotovi, Jeana  ve Strinbergově Slečně Julii či Segismunda v Calderónově Život je sen.
Během svého účinkování v Divadle pod Palmovkou Jiří Langmajer také hojně hostoval: mj. v Hudebním divadle v Karlíně (Vančurova Josefina), v Divadle v Řeznické (Nashův Obchodník s deštěm), v Národním divadle (Hoffmanstahlův Kristinčin návrat).
V roce 1998 odešel do angažmá Divadla na Vinohradech, kde účinkoval v inscenacích Lermontovovy Maškarády a Čapkova Ze života hmyzu. V roce 2000 se však znovu vrátil do angažmá v Divadle pod Palmovkou, od roku 2005 je na „volné noze“.
Účinkoval v několika populárních televizních seriálech (Zdivočelá země, Ordinace v růžové zahradě, Nemocnice na kraji města po dvaceti letech, Hotel Herbich, Četnické humoresky, Vlak dětství a naděje aj.) a výrazně se prosadil také ve filmu (Návrat Idiota, Copak je to za vojáka, Proč?, Bylo nás pět, Kamarád do deště, Dívčí válka, Andělský smích, Milenci a vrazi, Snowborďáci, Na vlastní nebezpečí aj.). Věnuje se také rozhlasové tvorbě a dabingu.