Comico americano riconosciuto per i suoi occhiali e noto come presenza fissa al "Saturday Night Live", cresce a Long Island da madre venezuelana e da padre tedesco/giapponese. Dopo aver studiato alla School of Visual Arts, entra di diritto nel programma suddetto, diventandone uno degli autori e attori più gettonati. Sposato con la cantautrice britannica Sally Timms, rimane con lei dal 1998 al 2004, dopo aver divorziato frequenta l'attrice Martha Plimpton, ma la loro storia dura fino al 2009, quando Armisen sposa l'attrice Elisabeth Moss, star dei telefilm The West Wing e Mad Men. Presenza televisiva brillante e affilata, dirige Janeane Garofalo nel corto Guide to Music and South by Southwest (1998), poi partecipa a qualche programmi tv e telefilm molto noti in America: "Reverb" (1999) di Milton Lage e Linda Mendoza, Late Friday (2001), "Late World with Zach" (2002) con Zack Galifianakis, Next! (2002) di Keith Truesdell e 30 Rock (2007).

I film
Nel cinema, ha sempre e solo piccoli ruoli. Comincia con Il sogno di Calvin (2002) di John Schultz con Bow Wow, Morris Chestnut, Crispin Glover e Eugene Levy, poi si continua con Euro Trip (2004), Anchorman - La leggenda di Ron Burgundy (2004, per il quale è nominato agli MTV Movie Award per la migliore performance musicale assieme a Will Ferrell, Paul Rudd e Steve Carell), Deuce Bigalow - Puttano in saldo (2005), Conciati per le feste (2006) con Danny DeVito, il drammatico Griffin & Phoenix (2006), Tenacious D e il destino del rock (2006), Baby Mama (2008) con Sigourney Weaver e Steve Martin, The rocker - Il batterista nudo (2008), I love shopping (2009), Laureata... e adesso? (2009), Poliziotti fuori (2010) con Bruce Willis e infine doppia Puffo Quattrocchi nel film digitale I puffi (2011).

La carriera nella musica
Batterista della punk band Trenchmouth, durante gli Anni Novanta, ha fatto parte anche di altri bruppi musicali come i Those Bastard Souls.