Nasce a Perth in Scozia da due insegnanti.
Suo fratello maggiore Colin è un pilota della Royal Air Force britannica.
Da ragazzo si trasferisce a Londra per studiare alla Guildhall School of Music and Drama.
La passione della recitazione gli viene trasmessa dallo zio, l’attore Denis Lawson.
A quei tempi convive con l’amico Jude Law.
Danny Boyle lo fa debuttare nel film “Piccoli omicidi fra amici” (1994) per poi farlo diventare una star con “Trainspotting” (1996).
Dimostra buone doti vocali in “Velvet Goldmine” (1998) e poi nel musical di successo “Moulin Rouge” (2001) accanto a Nicole Kidman.
In principio la sua idea era qualche di recitare in sole produzioni a basso budget ma non se la sente di rifiutare la parte di Obi-Wan Kenobi nella trilogia prequel di Star Wars.
Nel 2003 arriva la chiamata di Tim Burton per “Big Fish”.
Il progetto doveva essere realizzato molti anni prima con Jack Nicholson protagonista.
A fine anni 2000 continuano le chiamate di grandi registi come Woody Allen (Sogni e Delitti), Roman Polanski (L’uomo nell’ombra) e Ron Howard (Angeli e demoni).
Ha realizzato dei lunghi viaggi in moto, da Londra a New York (passando dall’Asia) e dalla Scozia al Sudafrica.
Entrambi i viaggi sono diventati dei documentari televisivi.
Nel 2016 ha debuttato alla regia con “American Pastoral” ed è tornato nei panni di Mark Renton in “Trainspotting 2” nel 2017.
È diventato Danny Torrance adulto nel sequel di “Shining” dal titolo “Doctor Sleep” (2019).
Ha vinto un Golden Globe per il doppio ruolo nella serie “Fargo” (2017).
Nel 2020 è entrato nel mondo cinecomic come villain in “Birds of Prey e la fantasmagorica rinascita di Harley Quinn”.
Lo rivedremo come Obi-Wan Kenobi nella serie a lui dedicata su Disney +.
Dal 1995 al 2017 è stato sposato con la scenografa francese Eve Mavrakis.
I due hanno avuto due figli biologici e ne hanno adottati altri due.
Dal 2018 fa coppia con la collega Mary Elizabeth Winstead conosciuta sul set della serie “Fargo”.
I due hanno un figlio nato nel 2021.