Interpretó a Wesley Wyndam-Pryce en la serie Buffy, la cazavampiros en la tercera temporada, como un vigilante de Buffy y Faith, reemplazando al destituido Giles. Participó en las cinco temporadas de Angel, y aunque oficialmente iba a aparecer en 11 episodios, finalmente su aparición en la serie se alargó hasta los 101 episodios.
Apareció junto a Sean Bean en tres episodios de la serie Sharpe. Ha estado en varias producciones teatrales, incluyendo una con Anthony Stewart Head, quien interpretó a Rupert Giles, predecesor de Wesley en Buffy.
En agosto de 2013 fue elegido para participar en la tercera temporada de la serie Grimm de la cadena NBC, como un personaje recurrente llamado Viktor Albert Wilhelm George Beckendorf.
Vida personal
Se casó con la también actriz Alyson Hannigan el 11 de octubre de 2003. La pareja compró una casa en Santa Mónica, California. Juntos tienen dos hijas: Satyana Marie Denisof (nacida el 24 de marzo de 2009) y Keeva Jane Denisof (nacida el 23 de mayo de 2012).