Atticus Ross se fait connaître dans les années 1990 en collaborant en tant que programmeur sur synthétiseur avec le groupe Bomb the Bass pour les albums Unknown Territory et Clear. Il travaille sur un grand nombre de projets avec le leader du groupe, Tim Simenon, ainsi qu'avec le rockeur Barry Adamson.
Après plusieurs collaborations sur les albums The Negro Inside Me, Oedipus Schmoedipus et As Above, So Below, il forme son propre groupe, 12 Rounds avec Claudia Sarne et Adam Holden. Le groupe réalise deux albums, Jitterjuice (Polydor Records) et My Big Hero (Nothing Records). Un troisième album est produit par Trent Reznor pour Nothing Records, mais ne sortira jamais, bien qu'une partie des morceaux circulent librement sur Internet depuis 2009.
Ross part aux États-Unis en 2000. Il est crédité en tant que programmeur et/ou producteur sur quatre albums de Nine Inch Nails : With Teeth, Year Zero, Ghosts I-IV (pour lequel il est également crédité en tant que coauteur) et The Slip. Il joue en live avec le groupe lors d'un concert de Nine Inch Nails au Wiltern Theatre, et, outre Nine Inch Nails, travaille sur d'autres projets avec Trent Reznor, notamment sur des collaborations avec Saul Williams et Zack de la Rocha ainsi qu'en coproduisant plusieurs pistes du groupe Jane's Addiction.
Atticus Ross commence à travailler sur des bandes originales en 2004 avec la série Les Forces du mal des frères Hughes, avec sa femme Claudia Sarne et son frère Leopold Ross.
Il s'occupe également de la musique sur deux autres projets des frères Hughes : leur segment du film New York, I Love You et leur film Le Livre d'Eli (2010). La bande-son est l'objet d'un album produit par Reprise Records qui vaut à Ross d'être nommé au World Soundtrack Awards 2010 en tant que « Discovery of the Year ».