Colin James Farrell 1976. május 31-én született Dublinban. Édesapja és nagybátyja profi sportolók voltak, és egy ideig úgy tűnt, Farrell is a nyomdokaikba fog lépni. 17 évesen azonban kicsapták az iskolából, beállt egy utazó táncegyüttesbe, amajd 1996-ban beiratkozott a dublini Gaiety School of Drama képzésére, de itt sem viselte jól a kritikát. Tévéreklámokban és sorozatok kapott kisebb szerepeket, majd a jobb lehetőségek reményében Londonba költözött.
1999-ben szerepet kapott Tim Roth első, Hadszíntér (1999) című filmjében, de színházi szereplései egyikén Kevin Spacey is figyelt fel rá, aki lehetőséget kínált neki az Ártatlan bűnözőben (2000).
Karrierjében az áttörést a Joel Schumacher rendezésében bemutatott Tigrisek földjén (2000) hozta meg, ezt követően pedig együtt dolgozhatott gyerekkori példaképével, Al Pacinoval a Törvényen kívül (2001) forgatásán.
Karrierje ekkoriban meredek ívben emelkedett, és olyan filmekben láthattuk, mint a Hart háborúja (2002), melyben címszerepet kapott, a Steven Spielberg rendezésében bemutatott Tom Cruise nevével fémjelzett Különvélemény (2002) és A fülke (2002).
A 2003-as év igen mozgalmas volt számára. Egy CIA-ügynöknövendék szerepében tűnt fel a Beavatásban (2003), de szerepelt a Daredevil - Fenegyerek (2003) című képregény adaptációban és S.W.A.T. - Különleges kommandóban (2003) is. Ezt követte Oliver Stone megosztó alkotásának, a Nagy Sándor, a hódító (2004) címszerepe.
A Kasszandra álma (2007) című krimiben Ewan McGregorral ellenfelekké vált testvérpárt alakítottak, egy évvel később pedig Martin McDonagh kultikus Erőszakik (2008) című alkotásában nyújtott kiemelkedő alakítást.
2009-ben a forgatás ideje alatt elhunyt Heath Ledger szerepét vette át a Doktor Parnassus és a képzelet birodalma (2009) című filmben.
A 2010-es évek elején számos különböző műfajú produkcióban láthattuk. Szerepelt vígjátékban (Förtelmes főnökök – 2011), a romantikus filmben (Téli mese – 2014), valamint Arnold Schwarzenegger nyomdokaiba léphetett Az emlékmás (2012) remake-jében. Nagyszerű alakítást nyújtott a 2015-ös A homárban, majd ő is csatlakozott a varázsvilághoz a 2016-os Legendás állatok és megfigyelésükben, de a film folytatásaiban is játszott. Játszott Giorgos Lanthimos 2017-es, Egy szent szarvas meggyilkolása című filmjében, majd Guy Richie-vel dolgozott együtt az Úriemberek (2019) forgatásán. A 2022-ben bemutatott Batman felismerhetetlenre maszkírozták el a címszereplő nemezisének, Pingvin szerepére, karaktere önálló sorozatot kapott az HBO Max-on.