Patrick Dempsey groeit op in Lewiston, in de staat Maine, in de Verenigde Staten. Hij maakt zijn theaterdebuut in Torch Song Trilogy, een stuk dat in San Francisco wordt geproduceerd. Van de andere stukken uit zijn begincarrière, kennen we On Golden Pond voor de Maine Acting Company, Brighton Beach Memoirs, de internationale reizende productie, o.l.v. Gene Saks en The Subject Was Roses in het Roundabout Theatre in New York. Onlangs keerde hij weer terug op de planken van het Pasadena Playhouse, in de rol van Algernon Moncrieff inThe Importance of Being Earnest.

Patrick Dempsey speelt momenteel in Grey's Anatomy. Zijn vertolking van Dr Derek Shepherd levert hem in 2007 een Screen Actors Guild Award op en de People's Choice Award. Patrick wordt zowel in 2006 als in 2007 genomineerd voor een Golden Globe voor Beste Acteur in een TV-dramaserie, en voor de Screen Actors Guild voor Beste Acteur in een dramaserie.

Ook de filmcarrière van Patrick Dempsey is aanzienlijk. Zijn romantische komedie Made of Honor, ging wereldwijd in première op 2 mei 2008. Dempsey was recentelijk nog te zien naast Amy Adams in Enchanted, de Disneyfilm die genomineerd werd voor een Academy Award, en ook in Freedom Writers, een door de critici zeer goed ontvangen film met Hilary Swank.

Dempsey werd bekend als onwaarschijnlijke verleider in jaren ’80 klassiekers als Can’t Buy Me Love en Loverboy.

Andere bioscoopfilms waar hij in speelde, waren Sweet Home Alabama , Scream 3, With Honors, Outbreak , Hugo Pool, The Treat, The Palace Thief , Heaven Help Us, Happy Together, Some Girls, Coupe De Ville, Run, Mobsters, en In The Mood.

Hij sleept ook een Emmy nominatie in de wacht in 2001, voor zijn rol van Aaron Brooks, de onstabiele broer van Sela Ward in Once & Again, de serie die door alle critici bijzonder goed werd ontvangen. In 2003 speelt Dempsey een gedenkwaardige gastrol in Will & Grace als minnaar van Will. In 2004 schittert Dempsey naast Hilary Swank en Angelica Huston in Iron Jawed Angels de zeer opvallende film van HBO productions.

en speelt samen met Ben Kingsley in Crime and Punishment van de NBC, naar het Oeuvre van Fyodor Dostoyevsky. We zien hem tevens in de mini-TVserie, 20,000 Leagues Under the Sea met Michael Caine. Ook speelt hij een hoofdrol in het bijbels eposJeremiah met Oliver Reed. Van zijn andere televisiefilms en miniseries, noemen we nog JFK: Reckless Youth, A Season in Purgatory, Blood Knot, The Right to Remain Silent, Shallow Grave en Blonde.