Ha recitato piccoli ruoli in numerosi film e serie televisive, tra cui ''[[I segreti di Brokeback Mountain]]'', ''[[La guerra dei mondi (film 2005)|La guerra dei mondi]]'', ''[[Revolutionary Road (film)|Revolutionary Road]]'', ''[[Manhattan (serie televisiva)|Manhattan]]'', ''[[The Newsroom (serie televisiva 2012)|The Newsroom]]'', ''[[Hellboy (film 2019)|Hellboy]]'', ''[[Black Widow (film 2021)|Black Widow]]'' e ''[[Thunderbolts*]]''. La notorietà arriva con il ruolo di Jim Hopper nella serie televisiva [[Netflix]] di successo ''[[Stranger Things]]'', per la quale si è aggiudicato un [[Critics' Choice Awards|Critics' Choice Television Award]] e uno [[Screen Actors Guild Award]], ricevendo due candidature al [[Premio Emmy]] e una al [[Golden Globe]] nella sezione [[Golden Globe|miglior attore non protagonista in una serie]].
