Dean O'Gorman è figlio di Vicki e di Lance O'Gorman, un paesaggista. Ha un fratello, Brett. La sua famiglia ha origini irlandesi. Inizia la sua carriera in tv dove recita in vari film e fiction per la tv, soprattutto noto per il ruolo di Iolao nella serie Young Hercules in cui è co-protagonista assieme a Ryan Gosling. Recentemente ha preso parte ad alcuni episodi di Serie TV come The Cult, Go Girls e La spada della verità. Dal 2011 fa parte del cast fisso della serie televisiva neozelandese The Almighty Johnsons. Nell'aprile 2011, in seguito all'abbandono di Robert Kazinsky, è stato scelto per interpretare il ruolo del nano Fili nell'adattamento cinematografico di Peter Jackson del romanzo Lo Hobbit di J. R. R. Tolkien.
Corrado Conforti in Young Hercules, Lo Hobbit - Un viaggio inaspettato, Lo Hobbit - La desolazione di Smaug, Lo Hobbit - La battaglia delle cinque armate
Alessio Cigliano in L'ultima parola - La vera storia di Dalton Trumbo
