Matthew Staton Bomer naît au Texas, dans une famille de 3 enfants. Diplomé des beaux-arts à Pittsburgh, il déménage une fois ses études terminées pour New York, où il se consacrera au théâtre durant quelques années. Fort de cette expérience sur les planches, il obtient son premier rôle sur le petit écran dans le soap La Force du destin en 2000, puis enchaîne avec Haine et Passions de 2001 à 2003. Matthew poursuit sa carrière à la télévision avec un rôle réccurrent dans Tru Calling : compte à rebours. Il y interprète durant la première saison le petit ami de Tru Davies (Eliza Dushku), une étudiante en médecine employée à mi-temps dans une morgue, qui revit la dernière journée des morts qui lui demandent de l’aide. Son personnage disparu à l’issue de la 1ère saison, Matthew participe à un épisode de North Shore : hôtel du Pacifique. En 2005, il se diversifie et obtient son premier rôle au cinéma dans Flight Plan, avec Jodie Foster, Peter Sarsgaard et Sean Bean.

Bomer commence à se faire un nom en tant que comédien et décroche un rôle clé dans Chuck : celui de l’espion Bryce Larkin. Bien que peu présent dans la série, ce personnage récurrent a une importance capitale dans le scénario, puisque c’est lui qui est à l’origine du transfert de l’Intersect dans la tête de Chuck (Zachary Levi). Revenant d’entre les morts, l’agent de la CIA rendra visite à plusieurs reprises à Chuck. Matt Bomer obtient en parallèle un rôle régulier en 2007 dans Traveler : ennemis d'Etat, qui ne dépassera pas la 1ère saison, puis dans le film Massacre à la tronçonneuse : le commencement. En 2008, il effectue une ultime apparition aux côtés de Chuck, Bryce Larkin étant mortellement blessé à la fin de la 2ème saison.

Le comédien voit sa carrière prendre une nouvelle dimension l’année suivante avec la nouvelle série d’USA Network, FBI : duo très spécial. Co-vedette du show avec Tim DeKay, il y incarne Neal Caffrey, qui sous ses airs de charmant gentleman, cache en réalité un faussaire et