C'est une chanson que Michael avait commencé à écrire un an avant le début de la session d'enregistrement. Lorsque Quincy Jones et Michael ont écouté la première version de l'album, ils n'étaient pas satisfaits, ils conservaient l'idée qu'il y manquait quelque chose. Dès lors Michael va travailler pendant plusieurs jours sur cette chanson avec Louis Johnson, afin de trouver ce qui sera la signature de Billie Jean : la ligne de basse. Michael décide de faire une introduction de 30 secondes mais cela déplait à Quincy qui raconte « Je disais à Michael qu'il fallait couper cette intro, car elle n'était pas particulièrement travaillée, et Michael me répondit : “Mais c'est ça qui me donne envie de danser”. J'ai regardé les techniciens et nous avions tous compris que Michael avait raison ; C'est l'intro qui donne envie aux gens de danser sur Billie Jean. »2 À l'origine le titre de “Billie Jean” devait être “Not my lover” car Quincy Jones avait peur que les gens pensent à la joueuse de tennis Billie Jean King.

Dans les paroles, Michael nous parle d'une fille qui prétend qu'il est le père de son enfant et il plaide son innocence « the kid is not my son ». Il n'y a jamais eu de vraie Billie Jean, mais c'est une image de toutes les filles qui leur ont « empoisonné » la vie à lui et ses frères pendant des années, comme il le dit lui-même.
Peu de temps après la sortie de cette chanson, une chanteuse canadienne, Lydia Murdock3, avait réagi avec la chanson-réponse Superstar4 (qui raconte l'histoire vue du point de vue de la groupie, Billie Jean) et le groupe d'Italo Disco Clubhouse sortait son Do It Again5, un morceau basé sur des échantillons de Do It Again de Steely Dan et sur la musique de Billie Jean, classé no 1 au Billboard dans la catégorie Hot Dance Club Play et repris en 1991 par Slingshot, un groupe de Détroit. Sachant que Michael a écrit cette chanson parce qu'il a été marqué par l'une de ses fans qui le harcelait en disant que l'enfant qu'elle portait était “l'oeuvre” de M. Jackson.La chanson est sans doute la plus copiée au monde. En effet, outre les ventes importantes du single (de l'ordre de 7 millions d'exemplaires), elle est incluse dans Thriller qui est l'album le plus vendu au monde avec 55 millions de copies, dans le CD 1 du double-album HIStory qui s'est écoulé à 20 millions d'exemplaires et 3 millions uniquement le 1er CD, dans la compilation Number Ones écoulé à 6 millions d'exemplaires, dans The Ultimate Collection et King of Pop (450 000 exemplaires chacun), The Essential Michael Jackson (2 millions d'exemplaires), et dans This Is It, sorti en 2009, ce qui représente plus de 100 millions de copies à travers le monde, sans compter d'autres compilations mineures. C'est le single qui va entraîner le succès phénoménal de Thriller et de Michael Jackson, avec tous les éléments qui feront le succès de celui-ci dans les années à venir : un clip révolutionnaire pour l'époque, une chorégraphie innovante et un costume (ici veste à paillettes, gant blanc et chapeau noir) pour chaque nouveau single.
Billie Jean, connu comme un des titres majeurs de Jackson, a été chantée à tous ses concerts depuis le Victory Tour jusqu'au HIStory World Tour, où il a toujours interprété la même mise en scène, débutant avec un chapeau, continuant avec le moonwalk et finissant sur le seul rythme de la batterie sur des pas de danse glissés.
Le 9 avril 1983, c'est aussi sur ce titre que Michael Jackson exécute son fameux pas de danse, le moonwalk, durant une émission de la NBC en l’honneur du vingt-cinquième anniversaire du label Motown : Motown 25 : Yesterday, Today, Forever. Il est le premier à exécuter ce pas en public, même ses frères présents durant l'émission sont étonnés et émerveillés.Billie Jean était planifiée au programme de la tournée This Is It. De plus, elle a été interprétée dans toutes ses autres tournées (Victory Tour, Bad World Tour, Dangerous Tour, HIStory World Tour et le mini concert à New York en 2001 et bien entendu This is it) Michael interprétait la chanson à la façon de son show pendant le “Motown 25” puis exécutait aux rythmes des batteries de début une danse flottante et innovante à chacune de ses tournées. Pendant l'History Tour et le mini concert à New York, il arrivait dans la salle avec une malle renfermant ses précieux et légendaires accessoires : la veste à paillette, le gant et enfin le fameux Fedora noir, qu'il enfilait devant la foule avant de démarrer dans un halo de lumière de projecteur qu'il “allumait” d'un claquement de doigt.Le clip de Billie Jean est sans doute l'un des plus connus de Michael Jackson avec Thriller et Black or White. On peut remarquer que le sujet de la chanson (une fille qui affirme que Michael est le père de son enfant) et du clip (un criminel recherché qui recherche Michael) sont différentes. L'une des scènes les plus connues du clip est celle dans laquelle Michael marche sur une route et les dalles sur lesquelles Michael pose le pied s'illuminent (comme tous les objets que touche Michael dans le clip).