L'attore è spesso portato ad affrontare la precarietà di un mestiere che non assicura niente. E forse proprio qui sta il suo fascino. Ad un successo favoloso ottenuto per un ruolo importante può seguire un crollo inaspettato. La carriera di Matthew Fox comincia con una storia ambientata all'interno di una compagnia di volo e prosegue fino ad arrivare a Lost, la famosa serie che prende spunto da un drammatico disastro aereo. La vita è fatta di aggiustamenti e compromessi, è spesso un viaggio che corregge continuamente la propria direzione e il percorso artistico di Matthew sembra incarnare perfettamente questa tensione. I suoi personaggi cinematografici, spesso alle prese con cadute ed ascese, sono i tasselli simbolici di un'inarrestabile assetto di volo.
Cresciuto nel ranch dei genitori a Crowheart nel Wyoming, Matthew vive un'infanzia a stretto contatto con il bestiame e i cavalli, dando una mano al padre nella coltivazione dell'orzo e nella produzione di birra. Dopo aver frequentato la Wind River High School, il ragazzo si trasferisce nel Massachussettes per un anno dove ottiene la specializzazione alla Deerfielf Academy. Ottimo studente della facoltà di economia dell'Università della Columbia, si distingue anche in ambito sportivo come giocatore di calcio. Dopo la laurea sogna una carriera nel mondo delle finanze ma la madre della fidanzata di allora gli consiglia di provare alcune esperienze nel settore della pubblicità. Un po' per caso inizia così ad intraprendere la strada che presto lo porterà al mondo della recitazione.
Decide di iscriversi alla scuola di Film and Television di New York e, mentre continua a studiare per perfezionarsi nel mestiere d'attore, presta il volto per diversi spot pubblicitari. Nel 1991 sposa la modella italiana Margherita Ronchi, dalla quale avrà due figli, Kyle e Byron. L'anno successivo al matrimonio arriva la prima seria occasione lavorativa: partecipa a Wings come guest star per alcuni episodi. La divertente sit-com ambientata all'interno di una piccola compagnia aerea apre le porte a diverse proposte televisive: nello stesso anno è nel drammatico telefilm Amore impossibile, nel film tv If I Die Before I Wake, partecipa ad un episodio di Mad Tv (1995) e approda infine alla serie Cinque in famiglia che ebbe un successo clamoroso negli Stati Uniti, tanto da vincere anche il Golden Globe come migliore serie drammatica dell'anno (in Italia si rivelò stranamente un flop). Qui veste i panni del giovane Charlie Salinger che, dopo la morte dei genitori, cerca, assieme al fratello maggiore, di badare ai componenti più piccoli della famiglia.
In seguito alla chiusura della serie che gli ha permesso di raggiungere una certa notorietà (la rivista "People" lo inserisce nel gruppo degli uomini più belli al mondo), la carriera lavorativa di Matthew non riesce a decollare. Continua ad accumulare ruoli, anche importanti da protagonista, che però rimangono chiusi nel circuito della fiction televisiva con un seguito di pubblico inconsistente. Nelle diverse comparsate che caratterizzano questo periodo, è da segnalare l'intensa interpretazione nel film tv Oltre la maschera (1999) dove incarna un ragazzo affetto da patologie mentali che, grazie all'amicizia con il medico (Donald Sutherland) della clinica, riesce a risolvere vecchi traumi infantili. Nel 2002 è il detective privato Frank Taylor nella serie Fantasmi, cancellata dalla programmazione televisiva dopo appena dodici episodi, e nel 2003 diventa la rock star del cast di A Token for Your Thoughts.
Una carriera che tentenna ma il destino gli ha riservato dietro l'angolo quella che sarà la svolta della sua vita. Nel 2004 arriva Lost: il successo clamoroso della serie ribalta totalmente la direzione nella quale stava naufragando la sua professione. Nella parte dell'eroico dottor Shephard che, per temperamento e forte personalità, riesce a gestire la drammatica situazione dei sopravvissuti all'incidente aereo, il volto di Matthew sbarca prima in Europa e poi nel resto del mondo. Milioni di persone che amano la serie e la seguono con passione hanno fatto diventare Lost un importante trampolino di lancio per il giovane attore.
Da questo momento in poi infatti la sua carriera, a differenza del disastro aereo che dà il via alle avventure dei "lostiani", prende il volo. Le prime proposte serie arrivano dal cinema: dopo una breve apparizione nel film d'azione Smokin' Aces (2006), nello stesso anno è il co-protagonista, a fianco di Matthew McConaughey, dell'impegnato We Are Marshall diretto da Joseph McGinty Nichol.
Nel 2007, mentre sui canali televisivi prosegue la storia misteriosa di Lost, l'attore, che nel frattempo ha raddoppiato il suo stipendio diventando una vera e propria star, viene chiamato a lavorare al fianco di grandi nomi come Dennis Quaid, Forest Whitaker e Sigourney Weaver nel thriller Prospettive di un delitto. Con il carisma adatto a ruoli implicati in storie d'azione, ricche di suspance e di adrenalina, Matthew è anche nel cast di Speed Racer dei fratelli Wachowski, trasposizione cinematografica del celebre cartone animato giapponese degli anni Sessanta. Partecipa poi al catastrofico World War Z, al thriller Alex Cross e nel 2013 in Emperor, nuovo film del regista de La ragazza con l'orecchino di perla Peter Webber.