Harris wuchs in der Kleinstadt Ruidoso im Lincoln County im amerikanischen Bundesstaat New Mexico auf, wo er im Schultheater spielte. 1988 kehrten seine Eltern nach Albuquerque zurück; im selben Jahr debütierte er im Filmdrama Claras Geheimnis, in dem er die Rolle des David Hart spielte, für den die Haushälterin, gespielt von Whoopi Goldberg, zu einer Ersatzmutter wird. Für diese Rolle wurde er 1989 für die Filmpreise Golden Globe Award und Young Artist Award nominiert.
The Magic Castle, Hollywood
Als leidenschaftlicher Magier ist Harris aktives Mitglied und war zeitweise Präsident der Academy of Magical Arts. Der Sitz der Zauberkünstlervereinigung, das Magic Castle in Hollywood, beherbergt seit 1963 die größte Bibliothek für Zauberkunst der Welt und organisiert regelmäßig Wettbewerbe und Auftritte, die Harris während seiner Amtszeit moderierte. Harris betrieb die Zauberkunst zwar nie hauptberuflich, baut einzelne Zaubertricks aber regelmäßig in seine Fernsehshows, Filme und Bühnenauftritte ein.
In der Science-Fiction-Komödie Purple People Eater – Der kleine Lila Menschenfresser (1988) spielte Harris die Hauptrolle, in Nebenrollen waren Ned Beatty und Thora Birch zu sehen. Von 1989 bis 1993 spielte er die Hauptrolle in der Fernsehserie Doogie Howser, M.D. Für diese Rolle erhielt er 1990, 1991 und 1992 den Young Artist Award; 1992 wurde er für den Golden Globe nominiert. Im Science-Fiction-Film Starship Troopers (1997) spielte er den für den Militärnachrichtendienst tätigen Colonel Carl Jenkins. In der Komödie Ein Freund zum Verlieben (2000) von John Schlesinger spielte er neben Madonna, Rupert Everett und Benjamin Bratt. In der Komödie The Mesmerist (2002) übernahm er die Hauptrolle.
1997 spielte er in Los Angeles im Theatermusical Rent und wurde im gleichen Jahr für diese Rolle mit dem Drama-League Award ausgezeichnet. In Harold & Kumar aus dem Jahr 2004 hatte er eine Nebenrolle, in der er sich selbst spielte. Das brachte ihm später die Rolle des Barney Stinson in How I Met Your Mother ein, einer Comedyserie, in der er von 2005 bis 2014 eine der Hauptrollen spielte, für die er zwischen 2007 und 2010 viermal in Folge für den Emmy in der Kategorie Outstanding Supporting Actor in a Comedy Series nominiert wurde, ohne ihn gewinnen zu können. 2010 erhielt er den Emmy in der Kategorie Outstanding Guest Actor in a Comedy Series für einen Auftritt in der Serie Glee sowie 2011 den People’s Choice Award für den Favorite TV Comedy Actor.[1]
Im Jahr 2018 erschien Neil Patrick Harris’ Kinderbuch Die Magischen 6 (im Original: The Magic Misfits). Darin geht es um den Jungen Carter, der ein besonderes Talent für Zaubertricks hat. Am 5. Dezember 2019 wurde in den USA der dritte Band herausgegeben. Bereits 2014 hatte er den Roman Bro!: Folge mir in mein legendäres Leben (im Original: Neil Patrick Harris: Choose Your Own Autobiography) veröffentlicht.[7]
Neil Patrick Harris mit David Burtka im Januar 2012
Harris lernte seinen Ehemann David Burtka 2004 durch eine gemeinsame Freundin kennen. Burtka hatte später neben ihm einige Gastauftritte in der Serie How I Met Your Mother als Lily Aldrins anhänglicher Ex-Freund Bill („Scooter“). Sie traten auch in einigen Musicals und Filmen gemeinsam auf, heute ist Burtka aber hauptsächlich als Chef de Cuisine seines eigenen Restaurants tätig. Das Paar hat zweieiige Zwillinge,[8] einen Jungen und ein Mädchen (* Oktober 2010), die von einer Leihmutter ausgetragen wurden.[9] Nachdem der New YorkerSenat am 24. Juni 2011 die gleichgeschlechtliche Ehe legalisiert hatte, gaben Harris und Burtka bekannt, sich bereits fünf Jahre zuvor verlobt zu haben.[10] Im September 2014 heirateten die beiden in Italien.[11]