Eric Dane nasceu em 9 de novembro de 1972, em San Francisco, Califórnia, o mais velho dos dois irmãos. Seu pai é arquiteto e designer de interiores baseado em São Francisco. Sua mãe, Leah (Cohn), era dona de casa. Sua ascendência inclui judeus ingleses, alemães, finlandeses, judeus russos e austríacos, e ele teve uma cerimônia em Bar Mitzvah.
Ele era um bom atleta no ensino médio. Lá, ele começou o trabalho de palco amador tocando Joe Keller em "All My Sons", de Arthur Miller, e percebeu que isso era tudo o que ele queria fazer.
Ele se mudou para Los Angeles e fez sua estréia na televisão em 1993 em The Wonder Years (1988). Em seu início de carreira, ele também tocou pouco na série de TV Married ... with Children (1987) (1995), Silk Stalkings (1991) (1996) e Roseanne (1988) (1996). Ele jogou médicos mais de uma vez, primeiro aparecendo como Dr. Cooper em Gideon's Crossing (2000). Ele também foi recorrente como Jason Dean no seriado Charmed (1998). De 2006 até 2012, ele apareceu como bonito Dr. Mark Sloan, o cirurgião plástico no programa Grey's Anatomy (2005). Ele também está estrelando como Tom Chandler em The Last Ship (2014).
Ele conseguiu seu primeiro papel principal na tela grande do longa alemão, Open Water 2: Adrift (2006). Ele também foi co-estrelado por Marley & Me (2008) e Valentine's Day (2010). Em X-Men: The Last Stand (2006), interpretou o personagem de Jamie Madrox, o Homem Múltiplo.
Em 29 de outubro de 2004, em Las Vegas, Eric Dane se casou com a atriz Rebecca Gayheart. Eles têm duas filhas.
