Ha interpretato agli inizi della sua carriera Full Moon in Blue Water e Malarek, che gli ha portato la prima delle due candidature ai Genie Award come miglior attore.
Poi è stato protagonista del film di David Cronenberg Crash e di molti lavori di Atom Egoyan, tra cui The Adjuster, Exotica, che gli ha fatto ottenere una candidatura ai Genie come miglior attore non protagonista, e Ararat, con cui ha vinto un Genie come miglior attore.
Koteas è apparso in Hit Me di Steven Shainberg, Gattaca di Andrew Niccol, Il tocco del male di Gregory Hoblit, L’allievo di Bryan Singer, Kiss di Richard LaGravanese, il film candidato all’Oscar La sottile linea rossa di Terrence Malick, Novocaine, Harrison's Flowers e The Greatest Game Ever Played di Bill Paxton.
Tra i suoi film più recenti ricordiamo Shooter di Antoine Fuqua, Skinwalkers di James Isaac e Zodiac di David Fincher, mentre sono in uscita Shutter Island di Martin Scorsese, The Haunting in Connecticut con Virginia Madsen e il thriller di fantascienza The 4th Kind.
Tra i suoi lavori per la televisione citiamo il candidato agli Emmy Traffic: The Mini-Series, il telefilm originale di HBO Shot in the Heart, in cui era il famoso assassino Gary Gilmore, Sugartime di HBO e il dramma di Horton Foote The Habitation of Dragons.
Koteas si è laureato alla American Academy of Dramatic Arts, è membro del prestigioso Actors' Studio e ha lavorato in teatro in Hot 'N' Throbbing di Paula Vogel, Kiss of the Spider Woman e True West di Sam Shepard, diretto a Broadway da Matthew Warchus.
