Clark Gregg comenzó su carrera como actor como miembro fundador de la Atlantic Theater Company de Nueva York. Ha actuado en numerosas producciones con esa compañía, entre ellas "Boys' Life" en el Lincoln Center, "Mojo", "The Night Heron", "Sexual Perversity in Chicago," y hace muy poco en "Happy Hour," escrita por Ethan Coen. Entre sus otros títulos de crédito teatrales en Nueva York están la producción de Aaron Sorkin "Algunos hombres buenos" en Broadway, "Unidentified Human Remains," y "The Old Boy" de A. R. Gurney.

Gregg se mudó a Los Ángeles a mediados de los noventa para emprender una carrera en el cine y la televisión, consiguiendo papeles recurrentes en "El ala oeste de la Casa Blanca, "Sports Night", "Will y Grace", "Sexo en nueva York" y "The Shield: Al margen de la ley", entre otras. También apareció en las películas para la televisión "My Sister's Keeper" para Hallmark, y "Tyson" y "Live From Baghdad" para HBO. Coprotagonizó junto a Julia Louis Dreyfus la longeva serie cómica de CBS "The New Adventures of Old Christine".

Gregg retomó recientemente su papel como el agente de SHIELD Phil Coulson en "Los Vengadores" de Marvel, que batió muchos récords de taquilla incluido el de mejor fin de semana de estreno de todos los tiempos.

Entre sus otros trabajos como actor están "The To-Do List", "Los pingüinos del señor Popper", "Thor," "Iron Man 2", "500 días juntos", "Asfixia", "Iron Man", "Algo más que un jefe", "Spartan", "State and Main", "Lovely and Amazing", "La mancha humana", "Cuando éramos soldados", "Retratos de una obsesión" y "Magnolia". Interpretó el papel de Hank/Henrietta en el largometraje de debut de Tod Williams "Las aventuras de Sebastian Cole", por la que recibió una nominación al premio Independent Spirit.

El debut de Gregg como guionista, "Lo que la verdad esconde" (Dreamworks), estuvo protagonizado por Harrison Ford y Michelle Pfeiffer y dirigido por Robert Zemeckis. Su debut como director de largometrajes, "Asfixia", que adaptó a partir de la novela de Chuck Palahniuk, y que protagonizaron Sam Rockwell y Anjelica Huston, se estrenó en el Festival de Sundance de 2008, donde recibió un premio especial del jurado el mejor reparto, y fue distribuida por Fox Searchlight en 2008. Clark ha escrito o reescrito guiones para Universal, Disney, Paramount, Warner Brothers y Fox 2000.

Además, ha dirigido diversas obras de teatro, entre ellas "Distant Fires" de Kevin Heelan, que fue nominada a los premios Drama Desk y Outer Critics Circle en Nueva York y se trasladó a Circle-in-the-Square en el centro de la ciudad para estar largo tiempo en cartel. La producción de Los Ángeles, protagonizada por Samuel L. Jackson, ganó tres premios de la revista L.A. Weekly, entre ellos el de mejor director, mejor reparto y mejor obra, y fue nominada a cuatro premios Ovation, entre ellos el de mejor director. También dirigió en 1998 la aclamada reposición en Nueva York del Edmond de David Mamet, y creó, fue coautor y dirigió la obra en capítulos de Los Ángeles, The Big Empty.