Nato a New York nel 1927, dopo gli studi di Scienze Politiche ed il lavoro nella pubblica amministrazione, si dedica alla recitazione frequentando l’Actor’s Studio.

Negli anni Cinquanta lavora in teatro a Broadway ed in televisione. Al cinema esordisce nel ’58 in un ruolo secondario ne Il paradiso dei barbari di Nicholas Ray, interpretato da un giovane Christopher Plummer e da Burl Ives e George Voskovec.

Nel ’60 la sua performance nel ruolo di un sicario in Sindacato assassini di B. Balaban, film poliziesco che si svolge nella New York degli anni Trenta, gli fa ottenere una Nomination all’Oscar come Miglior Attore Non Protagonista.

L’anno successivo viene candidato una seconda volta all’Oscar come Miglior Attore Non Protagonista per Angeli con la pistola (1961) di Frank Capra (alla sua ultima regia) in cui lavora con Glenn Ford, Bette Davis e Hope Lange. Di nuovo nel ruolo di un gangster italoamericano, in quest’ultimo film rivela una notevole vena comica.

Passa dal genere drammatico (La scuola dell’odio - 1962 - di H. Cornfield) al grottesco (Il balcone - 1963 - di J. Strick), ma si trova molto meglio con il registro comico, come avviene in Questo pazzo pazzo pazzo pazzo mondo (1963) di Stanley Kramer, forsennata commedia d’inseguimento interpretata da Spencer Tracy, e nell’altrettanto indiavolato La grande corsa (1965) di Blake Edwards, in cui lavora con Jack Lemmon, Natalie Wood e Tony Curtis.

Dopo Lo sbarco di Anzio (1968) di Duilio Coletti e Edward Dmytryk, in cui lavora con Robert Mitchum ed Earl Holliman offrendo un’eccellente performance nel ruolo di un militare tormentato e segnato dalla guerra, Ardenne ’44, un inferno (1969) di Sydney Pollack, in cui lavora con Burt Lancaster, e Gli Intoccabili (1969) di Giuliano Montaldo, diretto da John Cassavetes (1929-1989) recita nella disillusa commedia Mariti (1970), in cui mostra il suo registro amaro e malinconico, e in Una moglie (1974). La collaborazione con John Cassavetes (da cui verrà diretto anche ne La sera della prima - 1977 - e ne Il grande imbroglio - 1985) fa emergere ancor di più il suo spessore di attore drammatico.

Dopo A proposito di omicidi (1978) di Robert Moore, Pollice da scasso (1978) di William Friedkin, Una strana coppia di suoceri (1979) di Arthur Hiller, California Dolls (1981) di Robert Aldrich, e Giallo in casa Muppet (1981) di Jim Henson,  incontra il tedesco Wim Wenders, il quale lo dirige ne Il cielo sopra Berlino (1987) nel ruolo dell’ex angelo.

Interpreta ancora un gangster italoamericano in Cookie (1989) di S. Seidelman e, dopo esser apparso in qualche altro film (Due donne e un assassino - 1990 - di Sandra Seacat  Zia Julia e la telenovela - 1991 - di Jon Amiel), viene nuovamente diretto da Wim Wenders in Così lontano così vicino! (1993).

In un remake televisivo della commedia I ragazzi irresistibili (1995) di John Erman recita con Woody Allen.

Negli anni successivi appare in Un adorabile testardo (1996) di Peter Yates, Luci nel cuore (2000) di Robert Wise, Enemies of Laugher (2000) di Joey Travolta, Lakeboat (2000) di Joe Mantegna, Made - Due imbroglioni a New York (2000) di Jon Favreau, Corky Romano - Agente di seconda mano (2002) di Rob Pritts, nel ruolo del padrino, 3 Days of Rain (2002) di Michael Meredith, Undisputed (2002) di Walter Hill, Checking Out (2005) di Jeff Hare, Three Days to Vegas (2007) di Charlie Picerni, Next (2007) di Lee Tamahori, e presta la sua voce allo squalo Don Brizzi in Shark Tale (2004) di Eric Bergeron,Vicky Jenson e Rob Letterman.

Fra gli altri film ricordiamo Il mistero dello scoglio rosso (1960) di William Witney, Sparate a vista (1960) di Herbert J. Leder, Italiani, brava gente (1964) di Giuseppe De Santis, I 4 di Chicago (1964) di Gordon Douglas, Penelope, la magnifica ladra (1967) di Arthur Hiller, con Nathalie Wood e Ian Bannen, ed in cui interpreta per la prima volta il ruolo di un ispettore, L’emblema di Viktor (1967) di Abner Biberman, Rosolino Paternò, soldato (1970) di Nanny Loy, con Martin Landau, la commedia Invito a cena con delitto (1977) di Robert Moore, il drammatico Mikey e Nicky (1977) di Elaine May, in cui recita con John Cassavetes - in una “gara di bravura” in cui stabilire un “vincitore” sarebbe impresa piuttosto ardua -, La storia fantastica (1987) di Rob Reiner, Un’idea geniale (1987) di John G. Avildsen, Il segreto della piramide d’oro (1988) di Ken Kwapis.

A partire dal 2007, le difficoltà di salute - a cominciare dall’alzheimer - mettono fine alla sua carriera, quattro anni prima della sua morte, avvenuta nel giugno 2011 all’età di ottantatré anni.

Nonostante le ottime performance cinematografiche, notoriamente, ha conquistato “l’immortalità” in televisione. Nell’immaginario del pubblico Peter Falk è e sarà sempre il Tenente Colombo, l’abile investigatore della squadra omicidi di Los Angeles, apparentemente sciamannato (celebri il suo impermeabile vecchio e sempre spiegazzato, i sigari di marca infima, la scassata Peugeot 509  del ’57 con oltre duecentomila miglia percorse, la moglie sovente nominata e che non appare mai, il cane Basset Hound che a volte porta con sé), sempre sottovalutato dall’assassino/assassina protagonista dell’episodio e che alla fine rivela uno spirito d’osservazione, un’acutezza, una speculazione mentale ed un’abilità nel metter insieme i vari “pezzi del puzzle” non comuni.

Lo interpreta per la prima volta in un film tv del 1968 (Prescrizione: assassinio, con Gene Barry), nato come pilot di un telefilm. Tre anni dopo verrà realizzato un altro pilot (Riscatto per un uomo morto - 1971 -, con Lee Grant), da cui partiranno sette stagioni (dal 1971 al 1978) per un totale di quarantasei episodi (il primo fra i quali, Un giallo da manuale - 1971 - fu diretto da un giovane Steven Spielberg, all’epoca ventiquattrenne regista televisivo che nello stesso anno esordisce alla regia cinematografica con Duel - 1971 - e che, di lì a breve, si affermerà definitivamente con film quali Lo squalo - 1975 -, Incontri ravvicinati del terzo tipo - 1977 - e  1941 - Allarme a Hollywood - 1979).

Altri ventitré episodi (Il ritorno di Colombo) verranno realizzati dal 1989 al 1993. Fra il 1995 e il 2002 verranno poi girati alcuni film televisivi.

Molti attori ed attrici noti/note sono apparsi - soprattutto nel ruolo di assassini - negli episodi di Colombo. Ricordiamo Eddie Albert (La pistola di madreperla - 1971), Richard Basehart (Scacco matto a Scotland Yard - 1972), Anne Baxter (Il segreto di Nora Chandler - 1973), Theodore Bikel (Prova d’intelligenza - 1977), Honor Blackman (Scacco matto a Scotland Yard), Johnny Cash (Il canto del cigno - 1974), l'amico John Cassavetes (Concerto con delitto - 1972), Jack Cassidy (il già citato Un giallo da manuale, Un killer venuto dal Vietnam - 1974 - e L’illusionista - 1977), Susan Clark (Incidente premeditato - 1971), Dabney Coleman (Colonna sonora con omicidio - 1991), Robert Conrad (Dalle sei alle nove -1974), Jackie Cooper (Candidato per il crimine - 1974), Lindsay Crouse (La signora in nero - 1989), Robert Culp (Una trappola di Colombo - 1971 -, Gioco mortale - 1973 - e Alibi calibro 22 - 1974), Faye Dunaway (Donne pericolose per il Tenente Colombo - 1993), Hector Elizondo (Un caso di immunità - 1975), José Ferrer (L’omicidio del professore - 1975), Ruth Gordon (Prova a prendermi - 1977), George Hamilton (Testimone di se stesso - 1975 - e Nuoce gravemente alla salute - 1990), Laurence Harvey (L’ultimo scaccomatto - 1972), Louis Jourdan (Vino d’annata - 1978), Richard Kiley (Un amico da salvare - 1975),  Martin Landau (Doppio shock - 1973), Janet Leigh (L’ultima diva - 1975), Ross Martin (L’arte del delitto - 1971), Roddy McDowall (Mio caro nipote - 1972), l'amico Patrick McGoohan (Alle prime luci dell’alba - 1974 -, Doppio gioco - 1975 -, Agenda per omicidi - 1990 - e Scandali a Hollywood - 1998), Vera Miles (Bella, ma letale - 1973), Ray Milland (Una trappola di Colombo e Il terzo proiettile - 1972), Ricardo Montalban (Una questione d’onore - 1977),  Leonard Nimoy (Il filo del delitto - 1973), Patrick O’ Neal (Progetto con delitto - 1972 - e Un delitto perfetto - 1978), Donald Pleasence (L’uomo dell’anno - 1973) Clive Revill (I cospiratori - 1978), William Shatner (Ciak, si uccide - 1977 - e Edizione straordinaria per un delitto - 1993), Trish Van Devere (Un delitto perfetto), Dick Van Dyke (Una mossa sbagliata - 1975), Joyce Van Patten (Delitto d’altri tempi - 1977), Robert Vaughn (Assassinio a bordo - 1975 - e L’ultimo saluto al commodoro - 1977), Oskar Werner (Play back - 1975), Nicol Williamson (Un delitto pilotato - 1978).

Inoltre, va ricordata la partecipazione di importanti comprimari quali Don Ameche, Val Avery, una diciottenne Jamie Lee Curtis (alla sua primissima apparizione televisiva nell’episodio Prova d’intelligenza), Shera Danese, John Dehner, L. Q. Jones, Julie Harris, Kim Hunter, Kim Kattral, Robert Loggia, Myrna Loy, Leslie Nielsen, John Payne, John Randolph, Martin Sheen, G. D. Spradline, Lesley Ann Warren, oltre alla nota costumista hollywoodiana Edith Head, la quale appare in un cameo (nel ruolo di se stessa) nell’episodio Il segreto di Nora Chandler.

Alcuni registi noti hanno diretto alcuni episodi della serie. Fra questi vanno citati Steven Spielberg (Un giallo da manuale), Leo Penn (padre di Sean), per L’uomo dell’anno e I cospiratori John Cassavetes, coregista (e protagonista) di Concerto con delitto, Ben Gazzara, regista di Un amico da salvare e Assassinio a bordo, Jonathan Demme, futuro regista de Il segno degli Hannah (1979), Il silenzio degli innocenti (1991), con cui vincerà l’Oscar per la Miglior Regia, Philadelphia (1993) e The Agronomist (2004), per Vino d’annata, Richard Quine (Una strega in paradiso - 1958) per Il segreto di Nora Chandler, Ted Post (Impiccalo più in alto - 1968 -, Una 44 magnum per l’ispettore Callaghan - 1972) per Un caso di immunità.