Metz wuchs im heutigen Auerbach (Oberpfalz) auf und wurde in den letzten Monaten des Zweiten Weltkriegs zur Wehrmacht eingezogen. Nach kurzer Kriegsgefangenschaft absolvierte er in Amberg das Abitur und studierte 1948/49 Katholische Theologie und Philosophie in Bamberg, dann in Innsbruck. Hier besuchte er Lehrveranstaltungen Karl Rahners (1904–1984) und wurde 1952 bei dem Philosophen Emerich Coreth (1919–2006) mit einer Arbeit über Martin Heidegger (1889–1976) zum Dr. phil. promoviert. 1954 in Bamberg von Erzbischof Joseph Otto Kolb (1881–1955) zum Priester geweiht, trat Metz nach Abschluss seiner theologischen Studien 1958 in den pastoralen Dienst, bevor er nach weiterem Studium 1961 an der Universität Innsbruck bei Karl Rahner die theologische Dissertation „Christliche Anthropozentrik. Über die Denkform des Thomas von Aquin“ abschloss. Im München begann er seine Habilitation, wurde jedoch vor deren Abschluss 1963 zum ordentlichen Professor auf den neu eingerichteten Lehrstuhl für Fundamentaltheologie an der Katholisch-Theologischen Fakultät der Universität Münster berufen. Einen Wechsel an die Universität Frankfurt am Main, für den ihn Theodor W. Adorno (1903–1969) zu gewinnen suchte, lehnte er 1967 ab. Die Übernahme eines Lehrstuhls an der Universität München wurde 1979 von Erzbischof Joseph Kardinal Ratzinger (später Papst Benedikt XVI., geb. 1927) und dem damaligen bayerischen Kultusminister Hans Maier (geb. 1931) wegen der vermeintlich zu progressiven Ausrichtung von Metz’ Theologie verhindert. Nach seiner Emeritierung 1993 wirkte Metz u. a. als Gastprofessor an der Universität Wien. In seinen letzten Lebensjahren arbeitete er mit dem Theologen Johann Reikerstorfer (geb. 1945) an der Herausgabe seiner gesammelten Schriften.

Metz’ Interessen und Engagements reichten früh über die akademische Theologie hinaus. 1965 gründete er u. a. mit Karl Rahner, Hans Küng (1928–2021) und Yves Congar (1904–1995) die internationale Zeitschrift „Concilium“, die sich in einer „offensiven Treue“ (Metz) dem Zweiten Vatikanischen Konzil verpflichtet fühlte. Als Mitglied der Internationalen Paulusgemeinschaft engagierte er sich seit 1965 für den Austausch mit anderen Weltanschauungen, besonders mit dem Sozialismus. Ferner beteiligte er sich seit 1966 mit den Linkskatholiken Walter Dirks (1901–1991) und Eugen Kogon (1903–1987) im Bensberger Kreis und war 1969 einer der Initiatoren der reformorientierten Priestergruppe des Freckenhorster Kreises. Von 1968 bis 1973 war er Konsultor des „Päpstlichen Sekretariats für die Ungläubigen“ und erarbeitete als Berater der Würzburger Synode von 1971 bis 1975 maßgeblich den Beschluss „Unsere Hoffnung“, der eine Aktualisierung des katholischen Glaubens angesichts gesellschaftlicher Veränderungen leisten sollte. Seit den 1980er Jahren war Metz eine öffentliche Stimme der „Theologie nach Auschwitz“ und der Erneuerung des Verhältnisses zwischen (katholischem) Christentum und Judentum. Zwischen 1998 und 2009 zählte er zu den Rednern und Diskutanten des Ahauser Forums „Politische Theologie“, wo er u. a. mit Joseph Ratzinger über die Kirchenkrise als Gotteskrise debattierte, mit Jürgen Habermas (geb. 1929) die These der „postsäkularen Gesellschaft“ erörterte und mit Ernst-Wolfgang Böckenförde (1930–2019) über die Frage diskutierte, ob sich das Christentum selbst abschaffe.

Metz’ Werk nahm zahlreiche Impulse aus der von Rahner geprägten Transzendentaltheologie auf, die den Menschen als Glaubens- und Erfahrungssubjekt zum Ausgangspunkt theologischer Überlegungen machte. Diese anthropologische Wende fortführend, bemühte sich Metz seit den frühen 1960er Jahren verstärkt darum, die Aspekte von Weltlichkeit und Geschichtlichkeit theologisch zu berücksichtigen. Mit intellektueller Offenheit rezipierte er die Kritische Theorie Adornos und Max Horkheimers (1895–1973), aber auch die Schriften Walter Benjamins (1892–1940) und Ernst Blochs (1885–1977), mit dem ihm ebenso wie später mit Habermas eine Freundschaft verband. Mit der Monografie „Zur Theologie der Welt“ (1968) setzte Metz Akzente einer erneuerten „politischen Theologie“, die zur „Humanisierung“ der durch die Aufklärung säkularisierten und rationalisierten, „hominisierten“ Welt beitragen solle. Diese theologischen Positionen entfalteten maßgeblichen Einfluss auf die besonders in Lateinamerika verbreitete Befreiungstheologie.

In Metz’ weiterem Werk folgte eine stärkere Akzentuierung des Leids in der Geschichte – so in „Glaube in Geschichte und Gesellschaft“ (1977) –, bevor Metz verstärkt auf die Shoah Bezug nahm und diese in sein theologisches Denken einzuarbeiten versuchte. Dem unabgegoltenen Leiden in der Geschichte wie in der Gegenwart maß seine Theologie besondere Bedeutung bei, indem Metz dieses als essenzielle Anfrage an jegliche Theologie herausstellte. Seine Theologie wurde als naive Politisierung (Hans Maier), als unzulässige politische Vereinnahmung und Verweltlichung christlicher Eschatologie (Joseph Ratzinger) und als Rezeption (neo-)marxistischer sowie sozialistischer Positionen (Wilhelm Weber, 1925–1983) problematisiert.

Aus Metz’ neuer Politischer Theologie ging keine akademische Schule im engeren Sinne hervor, doch wurden ihre Ideen und Ansätze über die Systematische Theologie hinaus in Religionspädagogik, Pastoraltheologie, politischer Philosophie sowie in Geschichts- und Erinnerungskultur rezipiert. Schülerinnen und Schüler von Metz finden sich deutschlandweit und international in akademischen und kirchlichen Ämtern, so der Aachener Bischof Heinrich Mussinghoff (geb. 1940), der Fundamentaltheologe Tiemo Rainer Peters (1938–2017), der Philosoph Jürgen Manemann (geb. 1963), der Erziehungswissenschaftler Helmut Peukert (geb. 1934), der Religionspädagoge Reinhold Boschki (geb. 1961), die feministische Theologin Elisabeth Schüssler-Fiorenza (geb. 1938) und der Befreiungstheologe Paulo Suess (geb. 1938).