Nato a Wellington, in Nuova Zelanda, Urban ha ottenuto il plauso della critica all'inizio della sua carriera per le sue interpretazioni nei film neozelandesi The Price of Milk e Out of the Blue, il film drammatico per il quale Urban ha ricevuto un New Zealand Film and Television Award come Miglior attore non protagonista. E' conosciuto anche per il suo ruolo di Eomer, l’audace leader del regno di Rohan, nel secondo e terzo film della trilogia de Il signore degli anelli di Peter Jackson. Ha poi interpretato il ruolo del "Dr. Leonard McCoy" nel franchise Star Trek di J.J. Abrams, in Into Darkness - Star Trek del 2013, e più recentemente in Star Trek Beyond. Tutti e tre i film insieme hanno guadagnato oltre 1 miliardo di dollari al botteghino a livello globale. Ha recitato al fianco di Chris Hemsworth in Thor: Ragnarok, insieme a Cate Blanchett e Tom Hiddleston e anche al fianco di Al Pacino e Antonio Bandaras in Hangman.

Altri suoi crediti cinematografici includono: Il drago invisibile di David Lowery, al fianco di Bryce Dallas Howard; The Bourne Supremacy di Paul Greengrass, con Matt Damon; i thriller di fantascienza The Chronicles of Riddick e Priest 3D; la commedia action del 2010 Red, in cui recita accanto a Bruce Willis, Helen Mirren e Morgan Freeman; e il ruolo principale in Dredd del 2012.

SerieTV: Shark in the Park (Rohann Murdoch), Hercules e Xena: Principessa guerriera (Giulio Cesare / Cupido), Comanche Moon (Woodrow F. Call), Almost Human (Detective John Kennex), The Boys (Billy Butcher)