"Billie Jean" è stata scritta e composta da Michael Jackson, che l'ha prodotta insieme a Quincy Jones. È stata registrata il 30 novembre 1982 per l'album Thriller, sesto album in studio di Jackson, presso i Westlake Recording Studios di Los Angeles, e mixata da Bruce Swedien. La Epic Records l'ha pubblicata come secondo singolo dell'album il 2 gennaio 1983. Il brano è una canzone post-disco, R&B e funk in fa diesis minore a 117 BPM. Le strofe si aprono con batteria e hi-hat, cabasa, una linea di basso ripetitiva, sintetizzatore staccato e schiocchi di dita, mentre il ponte presenta archi su una tonica in pedale. Il testo racconta di una giovane donna che afferma che il narratore è il padre di suo figlio, cosa che lui nega.
Il singolo ha raggiunto la prima posizione della Billboard Hot 100 per sette settimane a partire dal 2 marzo 1983, e ha conquistato il primo posto anche nel Regno Unito, in Canada, Australia, Francia e Irlanda, tra gli altri paesi. Negli Stati Uniti ha ottenuto la certificazione diamante. Tra le cover più note figurano quelle di Mina, Caetano Veloso, Chris Cornell, Weezer, Aloe Blacc ed Eek-A-Mouse. Più recentemente, la colonna sonora del biopic Michael, uscito nel 2026, ha riportato il brano al primo posto della Billboard Global 200.