Pochází ze středostavovské židovské rodiny. Vystudoval drama na Boston College a Antioch College v Ohiu. Po vojenské službě pracoval jako taxikář, prodavač v obchodě s domácím zvířectvem, uvaděč v kině a výrobce sodové vody. Další hereckou průpravu získal u Jeffa Coreyho v souboru Pasadena Playhouse. Ve filmu začal působit už od poč. 50. let, ale největší popularitu mu přinesla TV, především úloha pana Spocka, napůl člověka, napůl Vulkánce v mimořádně úspěšném vědecko-fantastickém seriálu Star Trek (1966-69), která mu třikrát po sobě přinesla nominaci na cenu Emmy.

Další nominaci získal za roli Morrise Meyersona, manžela izraelské ministerské předsedkyně v životopisném snímku Žena jménem Golda. Vytvořil také jednu z hlavních postav - mistra převleků Parise v dobrodružném TV seriálu Mission: Impossible (1969-71, Mise: Nemožná) a velmi často hostoval, mj. seriály Bonanza, The Virginian (Virgiňan), Perry Mason - ČTV, T.J. Hooker, Star Trek: The Next Generation (Star Trek: Příští generace - ČTV), In Search of... (Hledaje...), Standby... Lights! Camera! Action! (Připravit... Světla! Kamera! Jedem!).

S žánrem sci-fi je úzce spojena také jeho film. kariéra již od 50. let (Oni!, Satanovy družice, Požírači mozků). Po boku Donalda Sutherlanda ztělesnil sanfranciského psychiatra dr. Davida Kibnera v přepisu stejnojmenného sci-fi románu Jacka Finneyho Invaze zlodějů těl (r. Ph. Kaufman). Postavu částečného mimozemšťana Spocka, důstojníka kosmické lodi Enterprise, si zopakoval také v některých dílech film. série Star Treku.

V roce 1977 slavil úspěch na Broadwayi v dramatu Petera Shaffera Equus, později absolvoval turné s muzikály Lionela Barta Oliver!, Josepha Steina Šumař na střeše a s vlastní one man show Vincent, v níž se představil jako malíř Van Gogh. V 80. letech se začal víc věnovat režii.

Po dvou startrekovských filmech svůj režisérský zájem obrátil na tvorbu romantických komedií, jejichž ústředním tématem jsou partnerské vztahy (Tři muži a nemluvně, Být dobrou matkou, Směšně o lásce, Svátost manželská). Je autorem devíti knížek poezie (např. You and I - 1973; I Thing of You - 1974; We Are All Children Searching for Love - 1977), deseti gramofonových alb, několika knih o fotografii, knihy comicsů Primortals a autobiografie I Am Not Spock (1975, Nejsem Spock). Z manželství se Sandi Zoberovou má dceru Julii (nar. 1955) a syna Adama (nar. 1956).