Né au Texas,
Matthew Bomer sort diplômé en art de la Carnegie Mellon University en 2001. Il déménage alors à New-York où il décroche un petit rôle dans le soap-opera
All My Children, puis il incarne Ben Reade dans un autre programme du même genre,
Guiding Light. Dès 2003, il obtient un rôle récurrent dans la série de science-fiction
Tru Calling : Compte à Rebours.
Parallèlement à sa carrière télévisuelle,
Matthew Bomer joue aussi au cinéma dans le thriller
Flight Plan en 2005 aux côtés de Jodie Foster puis l'année suivante dans le film d'horreur
Massacre à La Tronçonneuse : Le Commencement.
Mais c'est grâce au petit écran que la carrière de
Matthew Bomer va véritablement décoller, notamment grâce à
Fbi : Duo Très Spécial, dès 2009, dans laquelle il tient le rôle principal. Il fera plus tard une apparition dans l'un des épisodes de la série musicale
Glee, démontrant ainsi non seulement ses capacités techniques mais aussi vocales. On le découvre alors dans plusieurs productions de Broadway.
En 2011, alors qu'il s’efforçait de le cacher depuis longtemps,
Matthew Bomer révèle son homosexualité. La même année, il apparaît dans le film futuriste
Time Out dans le rôle d'un homme de 105 ans face à Justin Timberlake.
En 2012,
Matthew Bomer dévoile son corps pour
Magic Mike de Steven Soderbergh, dans lequel il interprète un strip-teaser aux côtés de Channing Tatum.