Debutà en la sèrie de televisió Quarterback Princess (1983), i després interpretà Toy Soldiers (1984), de D. Fisher, The Sure Thing (1985), de R. Reiner, Top Gun (1986), de T. Scott, Cadillac Man (1990), de R. Donaldson, The Hudsucker Proxy (1994), de J. Coen, i, sobretot, films de R. Altman —The Player (1992) i Short Cuts (1993)—. Posteriorment ha protagonitzat, entre d’altres, Nothing to Lose (1997), de S. Oedekerk, Arlington Road (1999), de M. Pellington, Mission to Mars (2000), de B. De Palma, High Fidelity (2000), de S. Frears, Antitrust (2001), de P. Howitt, Human Nature (2001), de M. Gondry, The Truth about Charlie (2002), de J. Demme, Mystic River (2003), de C. Eastwood (per la qual guanyà l’Oscar al millor actor de repartiment), Code 46 (2003), de M. Winterbottom, The Secret Life of Words (2005), d’I. Coixet, War of the Worlds (2005), de S. Spielberg, Zathura: A Space Adventure (2005), de J. Favreau, Catch a Fire (2006), de P. Noyce, Noise (2007), d’H. Bean, The Lucky Ones (2008), de N. Burger i City of Ember. Ha dirigit Bob Roberts (1992), Dead Man Walking (1995), Cradle Will Rock (1999), Embedded (2005) i el drama televisiu Possible Side Effects (2009). El 1982 fundà la companyia teatral Actor's Gang, de la qual és director, i que el 2009 presentà a Barcelona l’adaptació de la novel·la 1984 de George Orwell. És casat amb l’actriu Susan Sarandon.