Dopo altre partecipazioni televisive, nel 2013 recita nella prima stagione della serie televisiva Masters of Sex, dove interpreta un prostituto gay. Nel 2014 inizia ad ottenere maggiori ruoli cinematografici, interpreta Gabriel in Storia d'inverno e in Noah è un giovane Tubal-cain, interpretato in età adulta da Ray Winstone. È nel 2014 che arriva il vero successo, dove partecipa al pluripremiato film The Normal Heart, diretto da Ryan Murphy ed al candidato all'Oscar Unbroken di Angelina Jolie.
Sempre nello stesso anno, è tra i protagonisti della quarta stagione della serie antologica American Horror Story: Freak Show, interpretando il ricco viziato Dandy Mott, per cui ottiene una candidatura come miglior attore non protagonista ai premi Emmy 2015. L'anno dopo è tra i protagonisti, insieme a Lady Gaga e Matt Bomer, della quinta stagione della serie horror American Horror Story: Hotel, dove interpreta due ruoli, il modello Tristan Duffy e l'attore Rodolfo Valentino, partecipando inoltre al film La grande scommessa.
Nel 2016 partecipa come special guest star alla sesta stagione di American Horror Story: Roanoke, dove interpreta Jether Polk. L'anno successivo, nel mese di giugno, viene scelto per interpretare Jeffrey Trail nella seconda stagione di American Crime Story, intitolata L'assassinio di Gianni Versace, debuttata nel 2018. Nel 2019 Wittrock torna per la nona stagione di American Horror Story, American Horror Story: 1984, nell'episodio finale della stagione. Nel 2020 è il coprotagonista della serie Ratched. Nel 2021 Wittrock viene scelto per interpretare Guy Gardner / Lanterna Verde in una serie tv di HBO Max incentrata sul supereroe.[1]
Vita privata
Nel 2014 convola a nozze con Sarah Roberts.[2] Il primo figlio della coppia, Jude, nasce nel marzo 2019.[3]