Sami Outalbali inizia a recitare nel 2006, quando aveva appena 7 anni nel film francese Il faut sauver Saïd. Ma la sua carriera d'attore prende il via nel 2011 quando recita nella commedia Les Tuche.
Nel 2012 passa alla televisione, con la serie tv francese Vive la colo!. Si unisce poi al cast di Sex Education nei panni di Rahim e nel 2021 recita nel film di Leyla BouzidUna storia d'amore e di desiderio. Nel 2023 è nel film November - I Cinque Giorni Dopo il Bataclan.