Uno de los más prestigiosos actores del cine estadounidense de los últimos 30 años. Hijo único de padres separados, comenzó de pequeño a relacionarse con el cine y la actuación, imitando los filmes que veía y participando en producciones escolares. A los 14 años actuó en una versión de La gaviota, de Chejov, en el Elsmere Theater del South Bronx y decidió seguir estudiando en la High School of the Performing Arts. A los 17 años la abandonó y comenzó a hacer distintos trabajos, mientras tomaba clases de teatro y empezaba una carrera como actor, escritor y director del off-Broadway.
Cuando fue económicamente solvente, tomó clases en el Herbert Berghof Studio y en 1966 fue aceptado en el Actor's Studio, donde comenzó con el entrenamiento del Método de Lee Strasberg. El primer reconocimiento le llegó gracias a la producción off-Broadway The Indian Wants the Bronx, por la que fue premiado como el mejor actor de la temporada 67-68. Con la puesta de Does the Tiger Wear a Necktie? ganó su primer Tony.
En el cine debutó en Me, Natalie (1969), con Patty Duke. Con su segundo film, Pánico en el parque (The Panic in Needle Park, 1971), de Jerry Schatzberg, logró fama y reconocimiento interpretando a un drgadicto. Fue en esa época que Francis Ford Coppola lo eligió para un rol protagónico en El Padrino (The Godfather, 1972), que le valió su primera nominación al Oscar. Serpico (idem, 1973), de Sidney Lumet, El Padrino, Parte II (The Godfather, 1974) y Tarde de perros (Dog Day Afternoon, 1975), también de Lumet, son sus grandes éxitos de los '70 y las producciones que lo convirtieron en el referente del actor del Método Strasberg.
En la década del 80 no estuvo muy activo en el cine, aunque su papel de Tony Montana en Caracortada (Scarface, 1983) le dio fama mundial. En los 90 volvió a la acción componiendo haciendo duplas con actores más jóvenes como Chris O'Donnell -en Perfume de mujer (Scent of a Woman, 1992)-, John Cusack -en City Hall, la sombra de la corrupción (City Hall, 1996)-, Johnny Depp -en Brasco (Donnie Brasco, 1997)-, Keanu Reeves -en El abogado del diablo (The Devil´s Advocate, 1997)- y Russell Crowe -en El informante (The Insider, 1999)-. También protagonizó la comedia romántica Franky y Johnny (Franky & Johnny, 1991), con Michelle Pfeiffer, trabajó con Jack Lemmon en Glengarry Glen Ross (1992) y con Robert De Niro en Fuego contra fuego (Heat, 1995), en la esperada y no muy feliz unión de los dos grandes actores de Hollywood.
En 1996 debutó en la dirección con En busca de Ricardo III (Looking for Richard III), un festejado semi-documental de acercamiento a la obra de Shakespeare. En 2000 realizó Chinese Coffee, que está presentando en distintos festivales.