Clark Gregg est né le 2 avril 1962 à Boston dans le Massachusetts aux États-Unis.Pendant ses études à l’Université de New York, il fait la connaissance de David Mamet et William H. Macy qui deviendront très vite ses mentors. C’est avec Mamet qu’il fait ses premiers pas dans le cinéma en jouant dans son film, Parrain d’un jour (1988). La même année, il participe au téléfilm de Macy, Lip Service. Clark joue ensuite sur les planches à Broadway dans la pièce, A few Good Men d’Aaron Sorkin. En 1992, Clark décroche le rôle principal, celui de Marty dans le film Lana In Love du metteur en scène Bashar Shbib qui lui confiera une seconde fois le premier rôle dans son film Ride Me sorti en 1994.
La même année Clark interprète le personnage du Sergent dans le film d’action Danger immédiat de Phillip Noyce. Il multiplie alors ses apparitions et les rôles secondaires au cinéma dans les grandes productions hollywoodiennes. Dans Usual suspects, le film devenu culte, réalisé par Bryan Singer en 1995, il se met dans la peau du Dr Walters aux côtés de Gabriel Byrne, Kevin Spacey, Benicio Del Toro et Stephen Baldwin. Trois ans plus tard, il jouera le rôle d’un sniper du FBI dans La prisonnière espagnole de David Mamet. Il participe également au film de Paul Thomas Anderson, Magnolia sorti en 1999.
Clark retrouve David Mamet dans la comédie Sequences et Consequences un an plus tard. Sa collaboration avec lui va se renouveler pour un film d’action Spartan, qu’il interprète aux côtés de Val Kilmer en 2004. Entre temps en 2001, il participe au grand projet de Steven Spielberg, A.I Intelligence Artificielle. Il se glisse ensuite dans la peau d’un détective dans le thriller Photo Obsession. En 2002, il interprète le personnage du capitaine de l’armée dans le film Nous Etions Soldats de Randall Wallace avec Mel Gibson. Clark joue par la suite dans le long-métrage de Robert Benton, La couleur du mensonge (2003), avec Nicole Kidman et Anthony Hopkins. Il est à l’affiche du film d’horreur de Simon West, Terreur sur la ligne, réalisé en 2006. Un an plus tard, il va incarner le rôle d’un agent du gouvernement dans Iron Man de Jon Favreau.
Parallèlement à sa carrière dans le cinéma, Clark se lance dans l’écriture d’un premier scénario en 2000 pour le film de Robert Zemeckis, Apparences dont l’interprétation des personnages principaux est confiée à Harrison Ford et Michelle Pfeiffer. Son deuxième scénario sera une adaptation cinématographique du roman Choke de Chuck Palahniuk écrit en 2001. Sam Rockwell et Angelica Huston ont été choisis pour interpréter les premiers rôles dans cette comédie dramatique sortie sur le grand écran en septembre 2008.
En 2014, Clark Gregg apparaît dans le film Beaucoup de bruit pour rien de Josh Whedon.L'actrice Jennifer Grey devient sa femme en 2001. Ils ont ensemble une fille, Stella.
