Patrick Dempsey wurde am 13. Januar 1966 in Lewiston, in Maine (USA) geboren. Er wuchs in Buckfield (Maine) auf und ging dort zur Buckfield High School. Als Teenager nahm er an einem nationalen Jongleur Wettbewerb teil und schaffte es auf den dritten Platz woraufhin er überlegte auch beruflich in die Richtung zu gehen.
Mit 21 Jahren heiratete er die damals 48jährige Rocky Parker, die Mutter seines besten Freundes Corey Parker.
Im Jahr 2002 wurde seine erste Tochter Tallulah Fyfe geboren.
Seine Schauspiel-Karriere begann zunächst beim Theater in New York. Später zog es ihn auch vor die Leinwand und er wurde 2001 erstmals mit für einen Emmy, für seine Rolle in der Serie Once and Again, nominiert.
Generell blieb er den Serien treu hat aber auch bei einigen Kinofilmen, wie Sweet Home Alabama oder Scream 3 mitgespielt.