Ha studiato recitazione a Bochum, prima al Figurenthetherkolleg poi alla Westfälischen Schauspielschule (oggi Schauspielschule Bochum). Ha iniziato poi a recitare in diversi teatri berlinesi, ma anche a Stoccarda, Amburgo, Francoforte sul Meno. Dal 1999 la sua attività teatrale ha come base principale il Volksbühne am Rosa-Luxemburg-Platz di Berlino. All'attività teatrale ha poi affiancato quella cinematografica e televisiva, debuttando su grande e piccolo schermo nel 1991. Nel cinema farà la sua prima apparizione in Buster's Bedroom (regia di Rebecca Horn), in Tv invece debutterà in Moskau - Petuschki, di Jens Carl Ehlers.

Cinema
Inizierà a essere più conosciuto con il film di Volker Schlöndorff: Il silenzio dopo lo sparo, nel 2000, stesso anno in cui compare nell'ancora più premiato Hanna Flanders, diretto da Oskar Roehler. Altri red carpet calcherà il cast di Rosenstrasse, il film del 2003 di Margarethe von Trotta, al quale lui prenderà parte interpretando Joseph Goebbels.
Nel 2006, in seguito a una breve asssenza davanti alle cineprese, torna con Call me Agostino, commedia di Christine Laurent in cui interpreta Agostino Stone. Dopo altri ruoli, nel 2009 è nel cast anche nell'hollywoodiano Bastardi senza gloria, e riscuote un notevole successo internazionale, con Brad Pitt, Mélanie Laurent, Cristoph Waltz, Eli Roth, Michael Fassbender, dove interpreta Hitler, diretto da Quentin Tarantino. Il film gli varrà 4 premiazioni a riconoscimento della performance, divise con il cast del film (i premi arriveranno dalla Phoenix Film Critics Society Awards e dalla San Diego Film Critics Society Awards nel 2009, nel 2010 invece arriverà il premio agli Screen Actors Guild Awards e quello dalla Central Ohio Film Critics Association). Nel 2011 parteciperà all'action thriller Hanna (Joe Wright), e l'anno seguente sarà con un altro cast stellare nel film dei registi Tom Tykwer e Lana Wachowski: Cloud Atlas.
Le partecipazioni in produzioni oltreoceano ontribuiranno a farlo riconoscere maggiormente anche ad Hollywood e nel 2014 infatti sarà nel cast di La Spia - A Most Wanted Man, un'altra produzione made in U.S.A., assieme a Grigoriy Dobrygin, Philip Seymour Hoffman, Homayoun Ershadi, Nina Hoss. Parteciperà poi anche a Fever di Elfi Mikesch e l'anno seguente sarà il Niels Biedermann di Colonia, diretto da Florian Gallenberger, con Emma Watson, Daniel Brühl e Michael Nyqvist.

Televisione
Famoso televisivamente in soprattutto madrepatria come il commissario della serie Tatort (diretta da Hartmut Griesmayr e Hajo Gies), è stato presente in numerose produzioni televisive, anche in riduzioni televisive di opere teatrali, tra cui La resistibile ascesa di Arturo Ui di Bertold Brecht, in cui impersonava Arturo Ui ( per la regia di Heiner Müller, nel 1996). In altre produzioni è comparso anche in ruoli documentaristici come in The queen, diretto da Werner Schroeter, (2000) o in La mandrágora (2009). Nel 2015 parteciperà nel cast di 4 puntate della serie Tv statunitense Homeland,creata da Alex Gansa e Howard Gordon, con Claire Danes, Mandy Patinkin, Rupert Friend, Damian Lewis, Morena Baccarin.