Proveniente da una famiglia agiata, durante l'infanzia ricevette una solida formazione culturale, soggiornando più volte in Europa, visitando città e musei e imparando il francese, il tedesco e anche l'italiano. All'età di tredici anni debuttò in teatro e in seguito interpretò diversi ruoli a Broadway. Il suo debutto cinematografico fu nel western Il fiume rosso (1948), accanto a John Wayne, mentre nello stesso anno nel drammatico   Odissea tragica. L'anno seguente interpretò il ruolo dell'avido cacciatore di dote Morris Townsend ne L'ereditiera, con Olivia De Havilland. Nel 1951 l'attore diede una intensa e indimenticabile interpretazione dell'ambizioso George Eastman nel film Un posto al sole, accanto a Elizabeth Taylor, con la quale instaurò un forte e duraturo rapporto di amicizia e di affetto. Seguirono altre buone prove attoriali in Io confesso (1952) fu Padre Logan, un prete accusato ingiustamente di omicidio, ma che ha ricevuto in confessione il vero nome dell'assassino; in Stazione Termini (1953); in Da qui all'eternità (1953) e recitò accanto a stelle el calibro di Burt Lancaster, Deborah Kerr e Frank Sinatra. Durante la lavorazione de L'albero della vita (1957) ebbe un gravissimo incidente stradale in cui riportò gravi ferite al volto, tra cui la frattura della mandibola, che mutarono la bellezza e l'espressività dei suoi lineamenti. La dipendenza dall'alcol e una forte depressione, aggravate dalla crescente difficoltà a tenere nascosta la propria omosessualità, lo fecero sprofondare verso un abisso di tormento e di autodistruzione. Nell'ultimo periodo della sua vita riuscì ancora a fornire altre ottime interpretazioni, come nei film Gli spostati (1961), Vincitori e vinti (1961), in cui ritrasse il tormentato Rudolph Petersen, testimone degli orrori nazisti al processo di Norimberga, e Freud, passioni segrete (1962), in cui interpretò il padre della psicoanalisi. Si spense a New York all'età di quarantacinque anni, a causa di un attacco cardiaco: con lui se ne andò il capostipite di una generazione di ribelli, come Brando o Dean, che seppero rendersi interpreti delle profonde difficoltà esistenziali dei giovani nel secondo dopoguerra. Fu candidato al Premio Oscar quattro volte, senza vincerlo: tre volte come miglior attore protagonista per Odissea tragica, Un posto al sole e Da qui all'eternità, una volta come miglior attore non protagonista per Vincitori e vinti.