Benedict Timothy Carlton Cumberbatch nasceu e foi criado em Londres, Inglaterra. Seus pais, Wanda Ventham e Timothy Carlton (nascido Timothy Carlton Congdon Cumberbatch), são ambos atores. Ele é neto do comandante de submarino Henry Carlton Cumberbatch e bisneto do diplomata Henry Arnold Cumberbatch CMG. Cumberbatch frequentou a Brambletye School e a Harrow School. Enquanto estava em Harrow, ele teve uma bolsa de estudos em artes e pintou grandes telas a óleo. É também onde ele começou a atuar. Depois de terminar a escola, ele tirou um ano de folga como professor voluntário de inglês em um mosteiro tibetano em Darjeeling, Índia. Em seu retorno, ele estudou teatro na Universidade de Manchester. Ele continuou sua formação como ator na Academia de Música e Arte Dramática de Londres, graduando-se com um M.A. em Atuação Clássica. Quando terminou seus estudos, ele já tinha um agente.
Cumberbatch trabalhou no teatro, televisão, cinema e rádio. Sua descoberta na tela grande veio em 2004, quando interpretou Stephen Hawking no filme para televisão Hawking (2004). Em 2010, ele se tornou um nome familiar como Sherlock Holmes na série de televisão britânica Sherlock (2010). Em 2011, ele apareceu em dois filmes indicados ao Oscar - War Horse (2011) e Tinker Tailor Soldier Spy (2011). Ele seguiu isso com papéis aclamados no filme de ficção científica Star Trek Into Darkness (2013), o drama vencedor do Oscar 12 Years a Slave (2013), The Fifth Estate (2013) e August: Osage County (2013). Em 2014, ele interpretou Alan Turing em The Imitation Game (2014), que lhe rendeu um Globo de Ouro, Screen Actors Guild Award, British Academy of Film and Television Arts e uma indicação ao Oscar de Melhor Ator em um Papel Principal.
Cumberbatch foi nomeado Comandante da Ordem do Império Britânico (CBE) pela Rainha Elizabeth II nas homenagens de aniversário de 2015 por seus serviços às artes performáticas e à caridade.
O noivado de Cumberbatch com a diretora de teatro e ópera Sophie Hunter, que ele conhece há 17 anos, foi anunciado na seção "Futuros Casamentos" do jornal The Times em 5 de novembro de 2014. Em 14 de fevereiro de 2015, o casal se casou no século 12 Igreja de São Pedro e São Paulo na Ilha de Wight seguida por uma recepção em Mottistone Manor. Eles têm três filhos, Christopher Carlton (nascido em 2015), Hal Auden (nascido em 2017) e Finn (nascido em 2019).