Après avoir étudié la photographie au centre Doret, en Suisse, Vincent Perez est reçu au Conservatoire Supérieur d'Art Dramatique de Genève et poursuit sa formation au Conservatoire d'Art Dramatique de Paris. En 1986, il intègre la troupe du Théâtre des Amandiers de Nanterre où il joue Hamlet, Platonov, Penthésilée tout en s'illustrant dans diverses pièces au Théâtre de la Ville comme au Festival d'Avignon. Alors qu'il est encore étudiant, Jean-Pierre Limosin lui offre son premier rôle à l'écran dans la comédie dramatique Gardien de la nuit (1986). En 1988, Vincent Perez incarne un séducteur face à Jacqueline Bisset dans La Maison de Jade. Dès lors, il interprète des personnages d'amants romantiques dans Cyrano de Bergerac (1989) de Jean-Paul Rappeneau, Indochine (1992) de Régis Wargnier, Fanfan (1993) d'Alexandre Jardin, et La Reine Margot (1994) de Patrice Chéreau, des films qui lui permettent de côtoyer des acteurs français d'envergure comme Gérard Depardieu, Catherine Deneuve, Sophie Marceau ou encore Isabelle Adjani. En 1999, il se sert de l'image de jeune premier qui lui colle à la peau pour s'autoparodier dans Le Libertin, une comédie de Gabriel Aghion.C'est à partir de 1995, avec Par-delà les nuages de Michelangelo Antonioni, Wim Wenders et The Crow : la cité des anges de Tim Pope, qu'il donne une orientation internationale à sa carrière. Cette tendance se confirme avec Au coeur de la tourmente (1997) de Beeban Kidron, un drame sentimental où Vincent Perez a pour partenaire Rachel Weisz, Je rêvais de l'Afrique (2000) de Hugh Hudson, où il s'éprend cette fois-ci de Kim Basinger, ou encore La Reine des damnés (2002) de Michael Rymer, qui lui permet de renouer avec le genre fantastique.Il a depuis été l'interprète des Morsures de l'aube, du Pharmacien de garde, enfin de Fanfan la Tulipe. En 1992, le prix Jean Gabin lui est décerné. Vincent Perez est également nommé à deux reprises pour le César du meilleur second rôle pour ses performances d'acteur dans Le Bossu (1997) de Philippe de Broca et Ceux qui m'aiment prendront le train (1998) de Patrice Chéreau.Vincent Perez passe également derrière la caméra. Il réalise plusieurs courts métrages : L'Echange (1992), Rien dire (1999), Hier tu m'as dit demain (2000) ainsi qu'un spot publicitaire contre la peine de mort en 2002. En 2001, il dirige Morgane Moré et Guillaume Depardieu dans son premier long métrage, un drame sentimental intitulé Peau d'ange.Un essai, qui sera suivi six ans plus tard d'une autre réalisation, Si j'étais toi, réunissant cette fois-ci un casting international (David Duchovny, Lili Taylor, Olivia J. Thirlby).
Entre temps, on peut revoir l'acteur enfiler la blouse d'un Pharmacien de garde (2003), le costume de Fanfan la Tulipe (id.) ou la tenue de cycliste cocu de Je reste ! (id.). Après un détour par son pays d'origine pour la comédie de Léa Fazer, Bienvenue en Suisse,
Par la suite, il continue d'alterner oeuvres françaises et étrangères. On le voit ainsi dans le film Demain dès l'aube... (2009) mais aussi dans la production espagnole Bruc. La llegenda (id.) et Etat de choc (id.), thriller américain où il côtoie Diane Kruger et Rosanna Arquette. C'est en 2011 qu'il revient sur les écrans hexagonaux avec deux premiers films : Un baiser papillon, réalisé par son épouse Karine Silla, et Monsieur Papa de Kad Merad.
Le natif de Lausanne est très en vue en 2012. On peut le voir dans le drame sur fond de romance, Ma Première fois de Marie-Castille Mention-Schaar. Le film est une évocation des désirs adolescents et l'émoi suscité par les "premières fois". Après cette romance édulcorée, Vincent Perez campe Lévêque dans la fresque historique tournée par Valeria Sarmiento, Les Lignes de Wellington. Le comédien y donne la réplique à John Malkovich et Melvil Poupaud. Par ailleurs, il est également à l'affiche du nouveau film d'Alexandre Arcady, Ce que le jour doit à la nuit. Dans ce drame sur fond historique (l'Algérie des années 30), Perez prête ses traits à Juan Rucillio et se confronte à Mohamed Fellag, Anne Consigny et Nora Arnezeder.
Vincent Perez commence 2013 aussi bien que 2012 en étant à l'affiche du dernier film de Philippe Lellouche, Un Prince (presque) charmant. Dans cette comédie romantique, il campe un quadragénaire égoïste et arriviste qui rencontre une belle jeune fille (Vahina Giocante) qui va bouleverser sa vie.
