A futura estrela de MacGyver (1985) e Stargate SG-1 (1997) nasceu em 23 de janeiro de 1950, em Minneapolis, Minnesota. Seu pai, Stuart Anderson, era professor de uma escola local e sua mãe, Jocelyn, era uma artista talentosa em escultura e pintura. Ele e seus três irmãos mais novos (Jeffrey, Thomas e James) cresceram em Roseville, um subúrbio de Minneapolis. Ele desenvolveu um amor por esportes, música (especialmente jazz) e atuação.
Quando adolescente, Anderson sonhava em se tornar um jogador profissional de hóquei quando adolescente. Mas, aos dezesseis anos, ele quebrou os dois braços em incidentes separados, o segundo dos quais foi tão ruim que ele teve que ser hospitalizado por três meses, dando valor ao sonho de se tornar um jogador de hóquei. Ele viajou de carona na estrada aberta por uma viagem de bicicleta de 5.841 milhas de Minnesota ao Alasca. Embora acompanhado por vários amigos no início desta viagem, ele viajou nos últimos trinta e três dias sozinho. Essa experiência deu a ele um senso de direção mais centrado em sua vida.
Depois de estudar teatro na St. Cloud State University e na Ohio University (sem se formar), ele se mudou brevemente para Nova York antes de se estabelecer em Los Angeles, onde trabalhou como malabarista e mímico de rua e em um cabaré ao estilo renascentista. Ele trabalhou brevemente em Marineland, onde seus trabalhos incluíam manter peixes na boca para que as baleias assassinas pulassem e arrebentassem. Posteriormente, ele apareceu em peças e formou uma banda de rock chamada "Rick Dean and the Dante" com seu amigo Carl Dante, no qual ele cantou e tocou violão.
Sua grande chance veio em 1976, quando ele foi escalado para o popular drama diurno General Hospital (1963) como Dr. Jeff Webber. Ele continuou a desempenhar o papel por cinco anos, até que sentiu que era hora de passar para o drama no horário nobre. Ele fez inúmeras participações especiais em séries como The Facts of Life (1979) e The Love Boat (1977) e foi escalado para estrelar duas séries da CBS, Seven Brides for Seven Brothers (1982) e Emerald Point N.A.S. (1983), mas ambos duraram apenas uma temporada.
Seu próximo grande sucesso foi em 1985, quando ele ganhou o papel de personagem-título da série de aventuras da ABC MacGyver (1985). Ele foi escolhido porque os produtores ficaram impressionados com a falta de pretensão que ele demonstrou em sua audição. Como ele é míope, era necessário que ele usasse os óculos para a leitura. A série durou sete temporadas e durou 139 episódios. Foi extremamente bem-sucedido ao longo de sua carreira e continuou a ser popular em todo o mundo. Ele reprisou seu papel em dois filmes de TV, MacGyver: Lost Treasure of Atlantis (1994) e MacGyver: Trail to Doomsday (1994), ambos produzidos por sua própria produtora, Gekko Film Corp, que ele co-fundou com Michael Greenburg.
Tendo causado uma enorme impressão em Ordinary Heroes (1986), como um veterano cego do Vietnã que lutava para reconstruir sua vida nos Estados Unidos. Depois que "MacGyver" terminou, ele passou a filmes feitos para a televisão como Nos Olhos de um Estranho (1992), Através dos Olhos de um Assassino (1992), Beyond Betrayal (1994), Past the Bleachers (1995) e Relógio de Pandora (1996). Ele retornou à televisão em 1995, quando foi escalado como Ernest Pratt / Nicodemus Legend in Legend (1995), uma série de aventura que foi ao ar na UPN. Ele atuou como produtor executivo da série, na qual um de seus colegas de elenco era seu amigo íntimo John de Lancie. Seu personagem era um romancista de dez centavos (Pratt), que assumiu a persona do protagonista em seus romances (Legend). A série era principalmente uma comédia, uma mistura de ficção ocidental e científica.
Ele encontrou grande sucesso novamente quando escalado como Coronel (mais tarde Brigadeiro-General) Jack O'Neill em Stargate SG-1 (1997), uma série de aventura / ficção científica baseada no sucesso de bilheteria Stargate (1994), estrelado por Kurt Russell e James Spader. A série começou a ser filmada em Vancouver em 19 de fevereiro de 1997 e estreou no Showtime em 27 de julho de 1997 e nas noites de sexta-feira da Fox. A série continuou extremamente bem-sucedida desde então, resultando na criação de uma série derivada, Stargate: Atlantis (2004), em 2004, e no agora cancelado jogo "Stargate SG-1: The Alliance" em 2005. Ambas as séries foram ao ar no canal Sci-Fi. Ele apareceu, esporadicamente, na mais recente série de spin-off, Stargate Universe (2009). Seu papel na série SG-1 foi substancialmente reduzido na sétima e oitava temporadas, o que culminou em sua saída da série em 2005.
Nunca se casou, ele namorou muitas mulheres, incluindo atrizes como Teri Hatcher, Lara Flynn Boyle e Sela Ward, além da patinadora alemã Katarina Witt. Desde 1996, seu parceiro é Apryl A. Prose, mãe de seu único filho, Wylie Quinn Annarose Anderson (nascido em 2 de agosto de 1998).