Antes de pensar em ser ator, Steve Carell teve seu primeiro trabalho nos Correios dos Estados Unidos. Não durou muito tempo no emprego (cerca de cinco meses) pois percebeu que não tinha dom para seguir uma carreira administrativa. Pensou em retomar os estudos na faculdade de direito, mas também descobriu que não tinha interesse no mundo jurídico. Resolveu, então, tentar a carreira de ator e, em 1991, se juntou a uma companhia de teatro de Chicago, especializando-se em improvisação. No mesmo ano, fez sua estreia nos cinemas como Tesio, em A Malandrinha, de John Hughes.

Durante o restante dos anos 90, Carell deu aulas de improvisação e realizou pequenas pontas em filmes e seriados. Trabalhou ainda como roteirista para o programa The Dana Carvey Show e foi correspondente do The Daily Show, com Jon Stewart. Começou a chamar a atenção do público com Todo Poderoso (2003), quando interpretou um âncora de telejornal que infernizava a vida de Jim Carrey. O papel de Evan Baxter era bem pequeno, mas o ator agradou tanto que foi chamado quatro anos depois para ser o centro das atenções na sequência A Volta do Todo Poderoso.

Ao lado de Will Ferrell, Christina Applegate, Paul Rudd e David Koechner, brilhou na divertida comédia O Âncora - A Lenda de Ron Burgundy. O longa arrecadou US$ 90 milhões em todo mundo e conquistou fãs que torcem até hoje por uma continuação. Participou ainda de Melinda e Melinda e A Feiticeira, até que em 2005 estrelou o filme que mudaria sua carreira: O Virgem de 40 Anos. A produção brilhou nas bilheterias de todo mundo e consagrou o estilo de fazer humor do diretor Judd Apatow, com quem voltaria a trabalhar em Ligeiramente Grávidos.

Também em 2005, começou a trabalhar na série The Office, adaptação do seriado britânico de mesmo nome criado por Ricky Gervais. Interpretou o amalucado Michael Scott por sete temporadas e conquistou um Globo de Ouro e um SAG Awards. No ano seguinte, mostrou que também tinha talento para o drama ao interpretar um suicida na comédia independente Pequena Miss Sunshine. Também deu chance ao romance com Eu, Meu Irmão e Nossa Namorada, coestrelado por Juliette Binoche, Dane Cook e Emily Blunt.

Com uma voz inconfundível e um ótimo timing cômico, não demorou a ser chamado para dublar personagens em animações como Os Sem Florestas, Horton e o Mundo dos Quem e Meu Malvado Favorito. Como o atrapalhado Maxwell Smart, divertiu muita gente com sua versão de Agente 86, em que fez par romântico com Anne Hathaway.

Continuou fazendo sucesso com The Office, que se tornou uma das comédias mais famosas da rede de TV NBC, perdendo apenas para a premiada 30 Rock. Em 2010, Carell resolveu unir forças com Tina Fey, protagonista e criadora de 30 Rock, em Uma Noite Fora de Série, que teve um bom resultado nas bilheterias, mas acabou decepcionando os fãs dos seriados. Na sequência, participou de Um Jantar para Idiotas e Amor a Toda Prova.