Edwards wurde in Birmingham, Alabama, geboren, wuchs nach dem Umzug der Familie aber in Detroit auf. Sein Vater war ein Pfarrer und ehemaliger Honky-Tonk-Klavierspieler. In Detroit wie auch in Alabama Sang Edwards im Chor der väterlichen Kirche. Zu den Temptations und deren Label Motown kam er, als die Gruppe sich 1968 von ihrem Leadsänger David Ruffin trennte.

Der Hit „My Girl“, der wohl berühmteste Titel der Temptations, war da bereits entstanden. Edwards brachte nach Ruffins glattem Gesang einen etwas härteren, gröberen Leadgesang mit, der sich unter anderem durch „Cloud Nine“, „I Can't Get Next to You“, „Masterpiece“ und den bis heute beliebten Hit „Papa Was A Rollin' Stone“ zog. Mit dem Grammy für „Cloud Nine“ im Jahr 1968 wurden die Temptations die erste Motown-Band, die die begehrte Auszeichnung überhaupt gewann.

Trotz dieser Erfolge machte Edwards mit den Temptations auch wechselhafte Jahre durch. Den Umzug zum Label Atlantic machte Edwards nicht mit und ging 1977 stattdessen eigene Wege, kehrte bald darauf aber wieder zurück. In dieser Zeit der Wiedervereinigung wurde auch der Hit „Standing on the Top“ geboren.

Edwards verließ die Gruppe aber erneut und veröffentlichte 1984 sein erstes von insgesamt drei Solo-Alben, „Don't Look Any Further“. Die gleichnamige Single mit Siedah Garrett wurde zu einem der großen Duette der 1980er Jahre.

1989 wurden die Temptations in die Rock and Roll Hall of Fame aufgenommen. In einzelnen Comebacks und mit Teilen der Band trat Edwards bis zuletzt auf. Für kommenden Dienstag - Valentinstag - war etwa in Baltimore, Maryland, ein Konzert mit seiner Splittergruppe Dennis Edwards' Temptations Review angekündigt.