Ethan Embry nasceu como Ethan Philan Randall em 13 de junho de 1978 em Huntington Beach, Califórnia, para Karen e Charles Randall. Antes de começar a atuar em filmes, Ethan apareceu em mais de 100 comerciais de TV e rádio. Em 1991, aos treze anos, ele apareceu em três filmes e continua atuando desde então. Em média, Ethan lançou ou filmou pelo menos dois filmes por ano, que continuaram até 1999, quando filmou cerca de cinco filmes.
Ethan passou a maior parte de sua infância no sul da Califórnia, crescendo com seu irmão mais velho, Aaron (dito ser um dos melhores músicos de Los Angeles), e sua irmã mais nova, Kessia. Em 1998, ele comprou uma casa própria.
No outono de 1999, Ethan co-estrelou como Sebastian na sitcom de curta duração da CBS, Work with Me (1999). Infelizmente, devido à falta de avaliações, o show terminou após apenas quatro episódios. 1999, no entanto, trouxe um evento feliz, a então esposa de Ethan, Amelinda Smith, deu à luz seu primeiro filho, a quem chamaram Cogeian, depois da palavra latina "cogeo", que significa "pensar sobre".
No outono de 2000, Ethan estrelou como Derek Barnes em FreakyLinks (2000) na Fox. Treze episódios foram filmados, mas a série foi logo cancelada após sua estréia. Sucesso posterior inclui um papel como detetive Frank Smith no remake de Dick Wolf da série clássica Dragnet (2003), uma parte no recente culto clássico Harold & Kumar Go para White Castle (2004), e um papel de protagonista na série Numb3rs (2005).
Ele foi casado com as atrizes Amelinda Smith, com quem tem um filho, e Sunny Mabrey.