È considerato uno degli attori britannici della nuova generazione maggiormente dotato di talento, sia sullo schermo che sul palcoscenico.
Recentemente, ha lavorato a Frost/Nixon, in cui riprende il ruolo ricoperto a Broadway e al West End, quello dell’intervistatore David Frost al fianco di Frank Langella, che riveste i panni dell’ex presidente caduto in disgrazia. La versione cinematografica, così come quella teatrale, è stata scritta da Peter Morgan (autore anche di The Queen). Sheen è stato candidato come miglior attore sia agli Olivier Award che agli Evening Standard Award. Lo spettacolo narra la vantaggiosa offerta presentata nel 1977 da Frost all’ex presidente per partecipare a una serie di interviste televisive sugli eventi che hanno portato Nixon alle dimissioni.

E’ anche apparso con Ron Livingston in Music Within, la storia di Richard Pimentel, uno dei primo sostenitori dei diritti dei disabili e alla fine uno dei primi attivisti dietro all’Americans with Disabilities Act. Sheen incarnava il migliore amico di Pimentel, Art, un genio costretto sulla sedia a rotelle che utilizza l’ironia per evitare i pregiudizi associati alla sua condizione.
Ha anche lavorato a Blood diamond -Diamanti di sangue (Blood Diamond) di Ed Zwick, al fianco di Leonardo DiCaprio, mentre ha interpretato il primo ministro britannico Tony Blair nell’acclamato dramma di Stephen Frears The Queen. Per quel film, ha ricevuto numerosi riconoscimenti, tra cui il Los Angeles Film Critics Award e una candidatura ai BAFTA, entrambi come miglior attore non protagonista.
In precedenza, aveva già interpretato Blair per la regia di Frears nel film per la televisione The Deal. The Queen ha segnato la terza collaborazione tra Sheen e questo realizzatore, che hanno lavorato per la prima volta insieme in Mary Reilly, in cui l’attore incarnava l’assistente del dottor Jekyll.
Nella sua filmografia, figurano anche Le crociate (Kingdom of Heaven) di Ridley Scott, Laws of attraction -Matrimonio in appello (Laws of Attraction) al fianco di Pierce Brosnan e Julianne Moore, Bright Young Things di Stephen Fry, Underworld e Underworld: Evolution, Le quattro piume (The Four Feathers) di Shekhar Kapur e Wilde, interpretato anche da Stephen Fry e Jude Law.
Ha studiato alla Royal Academy of Dramatic Art di Londra, dove, al suo secondo anno, ha ricevuto il prestigioso Laurence Olivier Bursary per le migliori interpretazioni. Mentre era ancora uno studente al RADA, Sheen ha ottenuto un ruolo importante, assieme a Vanessa Redgrave, nello spettacolo del 1991 When She Danced, che gli ha permesso di esordire al West End.
Ha poi conquistato delle candidature agli Olivier Award per il suo lavoro in Amadeus, Look Back in Anger e Caligola (Caligula), per il quale ha anche vinto il London Critics Circle Award e il London Evening Standard Award. Ha ricevuto grandi consensi per la sue partecipazioni a Romeo e Giulietta (Romeo and Juliet), Peer Gynt e Enrico V (Henry V). Nel 1999, Sheen ha esordito a Broadway, riprendendo il ruolo del protagonista nel revival di Peter Hall di Amadeus.
Nato in Galles, è cresciuto a Port Talbot, la città industriale famosa per aver dato i natali a Richard Burton e Anthony Hopkins.