Justin Chambers est né le 11 Juillet 1970 à Springfield, dans le Ohio, aux Etats- Unis.
Justin Chambers n'a que 6 ans quand il part pour Another World dans laquelle il joue le petit Nick.
Il a officié un temps comme mannequin chez Calvin Klein.
En 1999, il joue dans
Liberty Heights de Barry Levinson aux côtés d’ Adrien Brody. On le retrouve en 2001 dans
Un mariage trop parfait aux côtés de Jennifer Lopez et Matthew McConaughey. D'ailleurs, la même année, Justin entre dans la peau de
D'Artagnan avec des acteurs internationaux (Catherine Deneuve, Tim Roth...). C'est d'ailleurs ce rôle qui propulse le jeune comédien vers une gloire qui lui semble désormais acquise.
Après une participation à
Cold Case saison 1 durant plusieurs épisodes, Justin tourne en 2005
The Zodiac avec Robin Tunney, un thriller profondément angoissant.
Depuis 2005, Mister Chambers interprète Alex Karev de
Grey's Anatomy, la série à succès de ABC. Il est en tête d'affiche avec Ellen Pompeo et Patrick Dempsey.