Sebastian Koch, geboren am 31. Mai 1962 in Karlsruhe, begann seine Darsteller-Laufbahn mit einem Studium an der Münchner Otto-Falckenberg-Schule, die er von 1982 bis 1985 besuchte. Es folgten Theater-Engagements in Ulm und Darmstadt, und 1990 schließlich die Berufung ans renommierte Schillertheater nach Berlin.

Anfang der neunziger Jahre begann Koch, in internationalen Fernseh- und Kinofilmen mitzuwirken, darunter dem Episodenfilm "Flirt" des amerikanischen Autorenfilmers Hal Hartley. Der Durchbruch gelang Koch mit dem hoch gelobten TV-Film "Todesspiel" von Heinrich Breloer, in dem er den RAF-Terroristen Andreas Baader verkörperte. Rollen in Rolf Schübels "Ein Lied von Liebe und Tod - Gloomy Sunday" und Roland Suso Richters TV-Zweiteiler "Der Tunnel" festigten seinen Ruf als Charakterdarsteller.

Im Jahr 2002 wurde Koch als erster Schauspieler seit 30 Jahren mit zwei Grimme-Preisen ausgezeichnet: Für seine Rolle als Entführungsopfer Richard Oetker in "Tanz mit dem Teufel" und für seine Verkörperung des Schriftstellers Klaus Mann in Heinrich Breloers vielfach preisgekröntem "Die Manns – Ein Jahrhundertroman". Im Kino war Koch unter anderem in der erfolgreichen Neuverfilmung des Kinderbuch-Klassikers "Das fliegende Klassenzimmer" und dem Thriller "Tödlicher Umweg" zu sehen.

Der große Kino-Durchbruch gelang ihm 2006 mit einer Hauptrolle in Florian Henckel von Donnersmarcks vielfach preisgekröntem Drama und Oscar-Gewinner "Das Leben der Anderen". Mit gewohnter Intensität und Vielschichtigkeit verkörpert er darin einen Künstler in der DDR, dessen Leben von der Stasi systematisch zerstört wird. Dass er auch im leichteren Fach überzeugen kann, bewies Koch kurz darauf mit der (menschlichen) Hauptrolle in der Familienkomödie "Rennschwein Rudi Rüssel 2". Mit Paul Verhoevens internationaler Produktion "Black Book" wendete er sich dann wieder ernsteren Themen zu: In dem drastischen Nazi-Drama verkörpert er einen moralisch ambivalent gezeichneten Wehrmachts-Offizier.

Auch in dem Psychodrama "In jeder Sekunde" (2008), dem Regiedebüt des Kameramanns Jan Fehse, zeigte Koch sich als erfolgreicher Arzt, dessen Ehe in eine schwere Krise gerät, von seiner ernsten Seite. In Hermine Huntgeburths Fontane-Verfilmung "Effi Briest" (2009) überzeugte er dann als unglücklich verliebter Landrat Geert von Instetten.

Seine Verkörperung der Titelfigur in dem TV-Zweiteiler "Der Seewolf" (CDN/D 2009), nach dem Roman von Jack London, brachte Koch unter anderem eine Nominierung für den Emmy Award ein, den bedeutendsten amerikanischen Fernsehpreis. Ambitionierte Unterhaltung boten Kochs folgende Filme: In dem Thriller "Manipulation" (CH/D 2011) spielte er an der Seite von Klaus-Maria Brandauer die Hauptrolle eines PR-Managers und mutmaßlichen Spions; in dem Thriller "Unknown Identity" (USA/F/D 2011) hatte er einen kleineren Auftritt als Wissenschaftler in Lebensgefahr.

Sein ganzes Talent als Charakterdarsteller stellte Koch dann wieder in Nina Grosses Ensemble-Drama "Das Wochenende" (2013) unter Beweis: die Verfilmung des gleichnamigen Romans von Bernhard Schlink erzählt von einem RAF-Terroristen (Koch), der nach langjähriger Haft mit ehemaligen Gesinnungsgenossen zusammentrifft – von denen einer ihn damals verraten hat.

In den kommenden Jahren wirkte Koch in einer Reihe internationaler Produktionen mit. In der griechisch-russischen Co-Produktion "O Theos agapaei to haviari" ("Der Pirat – Legende: Held – Kaviar-König", 2012) spielte er die Titelrolle des Griechen Ioannis Varvakis, der im 18. Jahrhundert vom Abenteurer zum Kaviargroßhändler avancierte. Im gleichen Jahr verkörperte er in dem tschechischen Kriminaldrama "Ve stínu" ("In the Shadows") einen zwielichtigen Major. Für diese Rolle erhielt Koch beim Tschechischen Filmpreis eine Nominierung als Bester Nebendarsteller.

Unter der Regie von Mike Figgis spielte er in dem britischen Thriller "Suspension of Disbelief" ("Gefährliche Begierde", 2012) einen Schriftsteller, der in eine mörderische Intrige um das Verschwinden einer Frau hineingezogen wird. Ridley Scott besetzte ihn in seinem TV-Drama "The Vatican" (2013) in einer tragenden Nebenrolle als Kardinalstaatssekretär.

Einen waschechten Hollywoodbösewicht und den Gegenspieler von Bruce Willis durfte Koch als russischer Superverbrecher in dem Actionkracher "A Good Day to Die Hard" ("Stirb langsam – Ein guter Tag zum Sterben", USA 2013) geben.

Anspruchsvoller und sehr viel ruhiger war seine Rolle in Götz Spielmanns "Oktober November" (AT 2013), einem hoch gelobten Drama über das konfliktbeladene Wiedersehen einer jungen Schauspielerin mit ihrer Schwester und ihrem Vater. In Deutschland spielte er in der aufwändigen Fernsehproduktion "Eine Liebe für den Frieden" (2014, Regie: Urs Egger) die Hauptrolle des Alfred Nobel. Mit "The Danish Girl" (USA/UK 2015), einer Filmbiografie der intersexuellen Malerin Lili Elbe, folgte eine weitere internationale Rolle: Unter der Regie vom Tom Hooper verkörperte Koch darin den berühmten deutschen Gynäkologen Kurt Warnekros; bei den Internationalen Filmfestspielen von Venedig erhielt der Film den Queer Lion Award. Ebenfalls 2015 spielte Koch in einer Staffel der US-Serie "Homeland" eine durchgehende Rolle als Milliardär und Philantrop.

Einen starken Auftritt hatte Sebastian Koch auch in Steven Spielbergs "Bridge of Spies – Der Unterhändler" (USA/IN/DE 2015). Er spielte darin die historische Figur Wolfgang Vogel, DDR-Anwalt und Organisator eines Agentenaustauschs. In der französisch-belgisch-deutschen Koproduktion "Im Namen meiner Tochter - Der Fall Kalinka" (2016) spielte er den deutschen Arzt und Vergewaltiger Dieter Krombach, der 2012 nach jahrzehntelangen juristischen Querelen zu einer hohen Haftstrafe verurteilt wurde. Einen finsteren Charakter spielte Koch auch in "Nebel im Agust" (2016): Den Arzt Valentin Faltlhauser (im Film Walter Veithausen), der im Auftrag der Nazis Euthanasie-Morde durchführte. Für diese eindringliche Leistung wurde Koch mit dem Günter-Rohrbach-Filmpreis ausgezeichnet. Ebenfalls 2016 hatte er in dem britischen Actionthriller "Take Down" eine Nebenrolle als schwerreicher Vater eines rebellischen Schülers, dessen Erziehungscamp von Kidnappern besetzt wird. Unter der Regie von Florian Henckel von Donnersmarck gehörte Sebastian Koch zum Hauptensemble von "Werk ohne Autor" (2017), einem Drama nach dem Leben des Malers Gerhard Richter.