Dempsi je detinjstvo proveo u Luistonu, u Mejnu. Glumački počeci bili su u predstavi « Torch Song Trilogy », koja je rađena u San Francisku. Među predstavama sa početka karijere ostaće upamćene « On Golden Pond » urađena za glumačku trupu Mejna « Sećanja iz Brajton Biča », međunarodne produkcije, u režiji Žin Saksi « The Subject Was Roses » u Roundabout Teatru u Njujorku. Nedavno se vratio na daske u pozorištu Pasadena Playhouse, u ulozi Algernona Monkrijefa « Važno je zvati se Ernest » (L’Importance d’être Constant).
Patrk Dempsi trenutno glumi u "Uvod u anatomiju (Grey's Anatomy), seriji koja je pravi uspeh kuće ABC. Njegova uloga Dr Dereka Šeparda donela mu je 2007 Screen Actors Guild Nagradu i People's Choice Nagradu. Patrik je bio nominovan za Zlatni globu 2007 i za 2006 za Nagradu za Najboljeg Glumca u dramskoj televizijskoj seriji, kao i Screen Actors Guild Nagradu za Najboljeg glumcqa u dramskoj seriji .
Filmska karijera Patrika Depmsija je takođe ispunjena. "Kako ukrasti mladu",romantična komedija je imala svetsku premijeru 2 maja 2008. P. Dempi je nedavno viđen pored Ejmi Adams "Začaranoj" (Enchanted), Diznijevom filmu nominovanom za Oskara, kao i u fulmu "Freedom Writers" , filmu koji je kritika pohvalila, sa Hilari Svonk.
P. Dempsi je postao poznat po ulozi nemogućeg zavodnika u klasiku iz osamdesetih Can’t Buy Me Love et Loverboy.
Među ostalim njegovim filmovima treba navesti Sweet Home Alabama, Vrisak 3, With Honors, Outbreak, Hugo Pool, The Treat, The Palace Thief , Heaven Help Us, Happy Together, Some Girls, Coupe De Ville, Run, Mobsters, i In The Mood.
On takođe dobija nagradu Emi 2001 za svoju ulogu Aarona Bruksa, mentalno nestabilnog brata Seli Vard u Once & Again, seriji koja je dobila jednoglasne pohvale kritike. 2003, Dempsi ima zapaženu epizodu u Vil & Grejs, uspešnoj seriji kuće NBC, glumi Vilovog ljubavnikal. 2004, Dempsi deli plakat za filmIron Jawed Angels, veoma zapažen film HBO produkcije, sa Hilari Svonk i Anđelikom Hjuston.
Dempsi je takođe igrao u Zločinu i Kazni u produkciji NBC-ija, na osnovu romana Dostojevskog, zajedno s Benom Kingslije. Pored toga gledali smo ga u mini tv seriji , 20,000 Milja pod morem sa Majklom Kejno. Takođe je delio platno sa Oliverom Ridom u biblijskoj epopeji Džeremaja. Među ostalim tv filmovima i mini serijama treba spomenuti JFK : Reckless Youth, A Season in Purgatory, Blood Knot, The Right to Remain Silent, Shallow Grave et Blonde.