Aquest article o aquest apartat conté informació obsoleta o li falta informació recent. Podeu col·laborar actualitzant-lo o afegint-hi la informació que manca. «acaba en 2020»
Es va llicenciar en teatre per la Universitat de Houston. Mentre estudiava a la Universitat, ajudà a crear l'Infernal Bridegroom Productions, que era una companyia de teatre sense ànim de lucre, que plegà en juliol del 2007 per problemes econòmics després de 14 anys i una llarga llista de premis. Després d'obtenir un màster en The Old Globe Theatre, a San Diego, es mudà a Nova York per seguir la seva carrera com a actor.
Durant els seus inicis, va treballar per al Microsoft Sidewalk, a Houston.
Al principi només tenia ofertes d'espectacles de baix pressupost de Broadway i diferents anuncis comercials. Al cap d'un temps va obtenir un petit rol en la sèrie televisiva Ed i una aparició en la comèdia dramàtica Garden State. També es presentà per quinze episodis pilots de sèries que mai s'han estrenat.
El 2009 va obtenir la seva primera nominació als premis Emmy en la categoria de millor actor en una sèrie còmica, gràcies al seu paper de Sheldon Cooper a la sèrie de Big Bang Theory. El 2010, després de tres nominacions, va aconseguir guanyar el premi. El 2011 va guanyar el Globus d'or al millor actor televisiu de comèdia o musical.
Actualment viu a Los Angeles. En una entrevista per al New York Times, al maig de 2012, va fer pública la seva homosexualitat, així com la seva parella estable des de feia més de 10 anys: en Todd Spiewak.
