Né le 20 mai 1968 à Honolulu (Hawaï), Timothy Olyphant commence par une carrière de nageur avant de découvrir sa vocation d’acteur. Il prend des cours de comédie et de théâtre à l’University of Southern California avant de se rendre à New-York pour prendre des cours d’art dramatique avec William Esper.Sa carrière débute sur les planches puis il s’illustre sur le petit écran avec les séries Mr et Mrs Smith (1996), Sex & the City (1998) et campe un shérif qui traque les hors la loi dans Deadwood. Ses débuts au cinéma se déroulent aux côtés de  Diane Keaton dans  Le Club des ex  et dans   Une vie moins ordinaire  de   Danny Boyle . Il se glisse dans la peau d’un tueur dans  Scream 2 (1997) de   Wes Craven et dans celui d’un dealer dans Go (1999). Après ces deux rôles de « méchants », il interprète un détective dans  60 secondes chrono  (2000). On le remarque aussi dans la comédie  The Girl Next Door  (2004). Puis dans  Die Hard 4 - retour en enfer son personnage tente de tuer l'inspecteur John McClane incarné par  Bruce Willis . En 2007, il est à l’affiche d’ Hitman , l’adaptation cinéma du jeu vidéo, sur un tueur à gages sanguinaire. Adepte des films d'action et des thrillers, on le voit dans Escapade fatale (2010) puis dans l'horreur avec The crazies.Il revient à ses premières amours, les séries télé, en apparaissant dans The office, Damages et obtient un rôle récurrent dans Justified.Il reprend ensuite les chemins du cinéma pour les besoins du drame Elektra Luxx, puis le thriller fantastique Numéro 4.Côté vie privée, l'acteur est marié depuis 1991 à Alexis Knief avec qui il a trois enfants.