Archibald Alexander Leach, questo il vero nome di Grant, nato a Bristol in Gran Bretagna il 18 gennaio 1904, era figlio di Elsie Kingdom Leach che, quando Cary aveva 9 anni, fu ricoverata in una clinica per malattie mentali. Un evento tragico, che segnerà la vita dell'attore, reso ancora più drammatico dal fatto che la circostanza gli venne a lungo nascosta e Grant riuscì a rivedere la mamma solo dopo molto tempo. A quindici anni abbandona la scuola e si unice alla compagnia di saltimbanchi di Bob Pender, falsificando abilmente la firma di suo padre per l'autorizzazione. Diventa acrobata, funambolo, attore da music hall e gira le province dell'Inghilterra a seguito della compagnia. Nel 1920 va a New York per partecipare allo spettacolo Good Times a Broadway: sono gli anni in cui Grant si guadagna da vivere facendo molti mestieri finché, nei primi anni Trenta, riesce a strappare un contratto alla Paramount come caratterista.
A 27 anni è a Hollywood, che dopo l'arrivo del sonoro cerca nuovi attori. Raccomandato da Mae West con cui aveva lavorato in Non sono un angelo, piace a Frank Capra che lo trova 'decorativo e spiritoso', e finisce per assumere lo pseudonimo che diverrà il suo vero nome quando molto più tardi prenderà la cittadinanza americana, Grazie a film come Venere bionda di Sternberg, con Marlene Dietrich, Il diavolo è femmina di Cukor, Susanna di Hawks, Grant acquistò una solida reputazione di attore brillante. Da allora, insieme alla sua partner preferita, una scatenata Katharine Hepburn, si rese interprete di gag indimenticabili che hanno caratterizzato il momento d'oro della commedia hollywoodiana classica, contrassegnata da leggerezza, brio e armonia in uno schema che riesce a sdrammatizzare i conflitti della società americana afflitta dalla crisi degli anni '30. Su di lui mette gli occhi anche Alfred Hitchcock intuendo che la classe di Grant si adatta benissimo a raccontare le sue emozioni da brivido: Notorious, Il sospetto, Caccia al ladro, Intrigo internazionale sono altrettanti episodi della fortunata collaborazione.
Il suo successo è talmente travolgente (un intervistatore gli disse un giorno che tutti al mondo volevano essere Cary Grant. ''Anch'io'', rispose lui) da ispirare lo scrittore Ian Fleming che proprio al volto di Grant pensò creando il suo personaggio più famoso, James Bond. Con un altro regista, Stanley Donen, Grant realizza altri successi come Sciarada, L'erba del vicino è sempre più verde e Indiscreto con Ingrid Bergman, la sua partner ideale con cui si era ritrovato al fianco anche per Notorious. Tuttavia nel 1966, nel pieno del successo, Grant annuncia l'intenzione di ritirarsi dalle scene per aprire una fabbrica di cosmetici. Una decisione maturata da tempo sia per la convinzione che il cinema si stesse appassionando troppo a un realismo che lui amava poco, sia per la sensazione di non essere mai stato pienamente apprezzato: solo due nomination agli Oscar, nel 1942 e nel 1945, e una statuetta alla carriera nel 1970. Entrato nel consiglio d'amministrazione delle Western Airlines e della Mgm, presidente della Fabergé, ormai miliardario, Grant progetta impianti urbanistici con scrupolo ecologico, vantandosi di non avere ricavato alcun vantaggio finanziario dal matrimonio con la miliardaria Barbara Hutton.
Sul versante attoriale, dopo l'annuncio del ritiro (il suo ultimo film è Cammina, non correre di Charles Walters), Grant torna al teatro, il suo primo amore, ed è proprio sul palcoscenico che muore per infarto, nel 1986, accanto alla quinta moglie Barbara Harris, mentre recita nel suo spettacolo An evening with Cary Grant all'Adler Theater di Davenport, nello Iowa.