1979'da Chickasha, Oklahoma'da dünyaya geldi. Öğretmen Charlotte ve mühendis James Roy Pace'in çocuğuydu. Sally adında bir kız, Willam adında bir erkek kardeşi bulunuyordu. Babasının işi nedeniyle çocukluk yıllarında birkaç sene Suudi Arabistan'da yaşadı. Sonrasında Houston'a taşındılar. Klein Lisesi'nde okudu. Henüz lise yıllarında tiyatro sahnesinde görünmeye başladı, Alley Tiyatrosu'yla sahneye çıktı. 1997'de prestijli Juilliard School'a kabul edildi. Burada drama eğitimi aldı.

2003 yapımı televizyon filmi Soldier's Girl sayesinde ün kazandı. Altın Küre adaylığı elde etti. 2006 yapımı Düşüş filmindeki başrolüyle popülerliği arttı. Aynı yıl oynadığı The Good Shepherd filmi, Berlin Film Festivali'nde ödül kazandı. Pushing Daisies dizisindeki Ned rolü sayesinde tüm dünyaca tanınan ve beğenilen genç oyuncular arasına girdi. Alacakaranlık Efsanesi: Şafak Vakti Bölüm 2 filminde Garrett karakteriyle yer aldı. Peter Jackson'ın Hobbit üçlemesinde Thranduil rolüyle beğeni topladı. Bu sırada Marvel Sinema Evreni'ne Galaksinin Koruyucuları filmindeki Ronan karakteriyle giriş yaptı. Bunlar dışında The Program, The Book of Henry gibi yapımlarla sinemada farklı türde yapımlarda oynamaya devam etti.

2018 yılının Mart ayında biseksüel olduğunu açıklamıştır.