Classe 1966, Dean Cain nasce a Mt. Clemens negli Stati Uniti in Michigan per poi trasferirsi da giovanissimo Malibù con la sua famiglia. Stella nascente del football americano, dopo aver giocato nella squadra dell'Università viene contrattato dalla prestigioda squadra dei Buffalo Bills ma a seguito di un infortunio dovrà abbandonare la carriera di sportivo per dedicarsi ad altro. Sceneggiatore e produttore, sulle orme del patrigno Christopher Cain, debutterà sul piccolo schermo con numerose apparizioni in spot pubblicitari. Dedicatosi a tempo pieno alla carriera d'attore, il primo ruolo importante arriva nella serie tv Beverly Hills, 90210 dove interpreta il fidanzato francese di Brenda Walsh. La fama internazionale arriva qualche anno dopo, quando viene scritturato per il ruolo di Superman nella serie tv Lois & Clark: le nuove avventure di Superman, andata in onda per quattro stagioni dal '93-'97. Durante questo periodo trova il tempo di girare anche numerosi film e di presentare ogni mercoledì un programma da lui prodotto, Ripley's believe it or not..., che ottiene notevole successo. Dopo numerosi ruoli secondari, nel 2000 accetta il suo primo ruolo da protagonista in New Alcatraz, per poi affiancare Timothy Olyphant e Zach Braff nella commedia romantica Il club dei cuori infranti. Caratterista brillante, Cain nell'immaginario collettivo rimarrà a lungo associato al forte e generoso Clark Kent, pur non rinnegando ruoli di spicco che lo vedono protagonista d'interpretazioni memorabili, con personaggi coi quali può dimostrare le proprie potenzialità attoriali. È infatti il 2004 quando Cain sarà il protagonista di Lost, un thriller incentrato sulla vita di uno yuppie stereotipato, bloccato a un bivio senza via d'uscita e in fuga da una minaccia invisibile. Sempre nello stesso anno è uno scienziato che tenta di salvare le sorti del pianeta terra nell'apocalittico Post impact di Christoph Schrewe e, contemporaneamente, lo troviamo al fianco di Denzel Washington, Eva Mendes e Sanaa Lathan nell action thriller Out of time diretto da Carl Franklin. Nel 2016 è nel cast di God's not dead al fianco di Kevin Sorbo, suo antagonista in molti casting televisivi degli anni '90.