Patrick Galen Dempsey montre dès l'enfance un talent incroyable pour la comédie. Dès l'âge de 7 ans, il commence à montrer un certain intérêt pour le monde de l'art. Tour à tour, jongleur et magicien amateur, il trouve rapidement le chemin de la scène. Après s'être formé dans une troupe locale de son état natal du Maine, l'acteur s'illustre dans une représentation à San Francisco au début des années 80, puis part en tournée pendant un an dans la production Brighton Beach Memoirs. 1985 marquera sa première apparition au cinéma dans la comédie Heaven Help Us avec Donald Sutherland. Bien qu'il n'eut qu'un petit rôle, il réussit à faire bonne impression et va par la suite enchainer les collaborations cinématographiques, en particulier des comédies pour adolescents. Par la suite, Patrick Dempsey enchainera plusieurs films de genre différent révélant ainsi ses capacités d'acteur sans pour autant recevoir le succès mérité. C'est en 2005 que son talent connaitra réellement le succès avec son entrée dans la série d'ABC " Grey's Anatomy".