Steve Zahn commence sa carrière de comédien au théâtre en obtenant le premier rôle d'une pièce se jouant dans son Minnesota natal, Biloxie blues. Cette première expérience le conduit à partir 13 mois avec la compagnie de Tommy Tune pour jouer Bye bye Birdie. Il côtoie alors sur les planches, Ethan Hawke et où il rencontre sa future femme, Robyn Peterman. Remarqué par Ben Stiller, il participe à Génération 90, en 1994.Les tournages s'enchaînent. Il incarne un jeune sous-marinier dans USS Alabama en 1995, un délinquant dans Hors d'atteinte en 1998. Entre-temps, il fait une rencontre déterminante, celle de Tom Hanks, qui le fait jouer dans son premier film en tant que réalisateur, That Thing you do en 1996. Les deux acteurs se retrouvent sous la direction de Nora Ephron, en 1998, dans Vous avez un message.Mais c'est en 1999, qu'il se fait définitivement remarquer par les professionnels d'Hollywood et les producteurs indépendants, grâce à Happy, Texas (Mark Illsley). Sa performance est récompensée aux Independent Spirit awards et à Sundance. Dès lors il multiplie les rôles. En 2001, il joue dans le thriller Une virée en enfer (John Dahl), remake plus ou moins assumé de Duel de Steven Spielberg. Puis il retrouve Ethan Hawke, qui l'engage dans son film Chelsea Walls.Il devient bientôt pour Hollywood l'acteur idéal de buddy-movie, pour jouer le faire-valoir drôle et attachant de Martin Lawrence dans National security (2003), puis Eddie Murphy dans Ecole paternelle (id.), et enfin aux côtés de Matthew McConaughey, dans le film d'aventures à grand spectacle, Sahara (2005). Steve Zahn dit accepter avec plaisir et philosophie ces rôles tout en continuant à jouer dans de plus petites productions comme Shattered glass (2003), nominé dans plusieurs festivals, ou L'Employé du mois en 2004, où il partage l'affiche avec Matt Dillon.