Il fascinoso Patrick Dempsey è entrato nel cuore di milioni di telespettatori grazie al ruolo intrigante del chirurgo Derek Shepherd di Grey's Anatomy, indeciso se restare fedele al matrimonio o inseguire un nuovo amore romantico. Con un fisico da modello (negli anni Novanta ha posato per i cataloghi di J. Crew), sguardo intenso e barba incolta, l'attore incarna il tipo di dottore cinico ma dall'animo buono, che piano piano scopre come la vita in ospedale non comporti mai scelte facili. Un ruolo che gli ha portato fortuna e con la popolarità anche un soprannome: tormentato da sentimenti controversi per le donne, è il dottor Stranamore dei nostri tempi.

Origini irlandesi
Cresciuto nel Maine, dove ha frequentato il liceo Buckfield High School, il giovane attore di origini irlandesi si sposa, appena ventunenne, con Rocky Parker, quasi trent'anni più grande di lui e con un figlio della stessa età di Patrick: il matrimonio dura fino al 1997 quando i due decidono di divorziare ma il figlio di Rocky è ancora oggi uno dei migliori amici dell'attore.

Debutto in tv
Come le sue avventure sentimentali, anche la carriera recitativa inizia prestissimo, grazie ad una famosa compagnia teatrale del Maine in uno spettacolo molto coraggioso dal titolo "On golden Pond", nel quale interpreta il figlio adottivo di un omosessuale.
La prima apparizione televisiva è sulla rete americana Cbs nella commedia Heaven help us e successivamente nella serie di scarso successo Fast Time. Le due incursioni sul piccolo schermo gli permettono comunque di farsi conoscere, aiutandolo a raggiungere una certa notorietà.

Sul grande schermo
Il primo vero successo arriva nel 1987, nel film Playboy in prova a cui seguono numerose teen-comedy come Meatballs 3 - Porcelloni in vacanza (1987), Seduttore a domicilio (1989) con l'attrice Kirstie Alley e Innamorati pazzi (1989) con Helen Slater e Brad Pitt.
Negli anni Novanta accumula molti ruoli da protagonista senza però riuscire a diventare un divo a tutti gli effetti: è un povero meccanico che ha la disgrazia di essere coinvolto in una rissa nel movimentato Run (1991); affronta il contagio di un'epidemia mortale nel drammatico Virus letale (con una squadra di ottimi attori, da Morgan Freeman a Dustin Hoffman) ed è il profeta della Bibbia in Geremia (1998), film tv di produzione italo-tedesca che porta la firma di Harry Winer (regista di numerosi episodi della serie Alias).
È anche nel cast di alcuni film tv di successo (tratti da altrettanto fortunate pellicole cinematografiche), come The Player (1997) e About a boy (2003). In questo ambito e nello stesso periodo è un brillante giornalista sportivo omosessuale, innamorato di Will nella sit-com Will & Grace.

Il successo tanto atteso
Il 2002 è l'anno della consacrazione: è il co-protagonista della commedia sentimentale Tutta colpa dell'amore con Reese Witherspoon, donna che Patrick, nel film uno degli scapoli più inseguiti di New York, chiede in sposa all'interno della lussuosa ed elegante gioielleria Tiffany. Niente a che vedere con la raffinatezza di Audrey Hepburn in Colazione da Tiffany, ma il film riscuote un discreto successo e crea un importante tassello nella carriera dell'attore. Da questo momento in poi sarà coinvolto solamente in grandi produzioni cinematografiche: è nell'intenso Il club degli imperatori (2002) di Michael Hoffman, storia di un professore che lotta contro la corruzione dei politici e qualche anno dopo è affiancato dalla bravura di Hilary Swank per un altro film ambientato tra i corridoi di una scuola di Los Angeles in Freedom Writers (2007), questa volta coinvolto in un intreccio che invoca l'integrazione razziale. Nello stesso anno è Robert, un avvocato divorzista di New York, serio e disilluso che, dopo l'incontro con una principessa proveniente dal mondo delle favole, metterà in discussione i propri valori e troverà il modo per vivere più serenamente (Come d'incanto di Kevin Lima). Ma la gratificazione più grande (soprattutto per il contratto da 5 milioni di dollari all'anno) arriva senz'altro con la serie televisiva Grey's Anatomy (2005) con la quale ha ottenuto una nomination per la miglior performance come attore maschile ai Golden Globes del 2007.

Ultimi lavori
Confermando il ruolo di Don Giovanni, nel 2008 è i protagonista della commedia romantica Un amore di testimone, accanto a Michelle Monaghan. E dopo un'altra storia corale sentimentale (Appuntamento con l'amore, di Garry Marshall), nel 2011 è nel cast del fantascientifico lavoro di Michael Bay Transformers 3 e nella action comedy Le regole della truffa di Rob Minkoff, da lui anche prodotta. Nel 2015 l'attore lascia la serie Grey's Anatomy dopo undici stagioni e l'anno successivo partecipa al terzo capitolo dedicato alla single inglese per eccellenza, Bridget Jones's Baby. Dopo aver interpretato Dominic Morgan nella serie Diavoli, torna a vestire i panni di Robert Philip nel sequel di Come d'incanto Come per disincanto - E vissero felici e contenti. Nel 2023 sarà invece nel cast del nuovo di Michael Mann Ferrari.