Nato a Emmett, nell’Idaho, a 17 anni si avvicina al mondo dello spettacolo grazie al concorso di Los Angeles “The International Modeling and Talent Association”, in cui si piazza secondo e ottiene il suo primo contratto. Per diversi anni ottiene piccoli ruoli in film, videoclip e, soprattutto, in alcune popolari serie televisive, tra cui CSI: Miami, E.R., Veronica Mars, The X-Files, Ghost Whisperer, Criminal Minds, Bones. Il grande pubblico inizia a conoscerlo grazie alla serie della HBO Big Love, in cui appare per ben 14 episodi, ma il vero successo arriva con Breaking Bad - Reazioni collaterali, serie di culto che lo vede protagonista a fianco Bryan Cranston e che lo porta a vincere ben tre Emmy Awards (nel 2010, nel 2012 e nel 2014) e a ottenere una candidatura al Golden Globe. Per il cinema interpreta tra gli altri "Smashed" (2012, di James Ponsoldt), il blockbuster "Need for Speed" (2014, di Scott Waugh), "Non buttiamoci giù" (2014, di Pascal Chaumeil, tratto dal romanzo di Nick Hornby), "Exodus - Dei e re" (2014, di Ridley Scott), "Padri e figlie" (2015, di Gabriele Muccino). Tra i suoi ultimi lavori spiccano "Il diritto di uccidere" CON Helen Mirren, "Codice 999" di John Hillcoat, il drammatico "Come and Find Me", ancora in postproduzione, e l’attesa serie tv "The Path", che ha debuttato su Hulu nel marzo 2016.