Alexis Denisof est né le 25 février 1966 à Salisburg, Maryland (USA).
Il part pour l'angleterre dés l'adolescence et y intègre la "London Académy of Music and Dramatic Art". En 1989 il obtient son premier rôle d'acteur dans le film britannique "Murder story" et deux ans plus tard, il joue dans le film "La neige et le feu" (par le réalisateur de "La Boom").

Il décide par le suite de retourné au Etats-Unis, sont pays d'origine, afin d'essayer de lancer sa carrière. Il tournera dans la série "Highlander" le temps d'un épisode (épisode 4, saison 6), puis dans quelques autres productions.

En 1999 il obtient enfin un rôle important dans la série "Buffy contre les vampires", Wesley Wyndam-Pryce. Après son passage dans Buffy, il retrouvera son rôle 2002 dans la série "Angel", un spin-off.