El joven y enérgico actor Dylan O'Brien se está convirtiendo a gran velocidad en uno de los mayores talentos de Hollywood. En enero de 2018, le veremos de nuevo en el papel de Thomas en El corredor del laberinto: La cura mortal, la tercera parte de la popular saga El corredor del laberinto. Adaptada por Fox a partir de la novela de James Dashner de nombre homónimo, La cura mortal sigue a Thomas y sus amigos en su búsqueda de una cura para el virus que ha convertido a las personas en zombis de un mundo postapocalíptico.

La saga El corredor del laberinto no es la única vez que O'Brien ha liderado una adaptación a la gran pantalla de una novela superventas. A principios de 2017, O'Brien actuó en American Assassin, de CBS Films y Lionsgate, basada en la saga de novelas superventas de Vince Flynn. En la película, O'Brien interpreta a Mitch Rapp, el popular protagonista de las novelas de Flynn. Tras el asesinato de su prometida en un ataque terrorista, Rapp se embarca en la búsqueda de justicia, y más tarde es reclutado por la CIA, donde entrena bajo la dirección del veterano Stan Hurley (Michael Keaton).

Ese mismo año, O'Brien apareció en la exitosa serie de televisión de MTV Teen Wolf, una reinvención de la película de culto de 1980 titulada Teen Wolf (De pelo en pecho). Su personaje, Stiles, se convirtió en uno de los favoritos de la serie, cuyo mejor amigo, Scott McCall, se convierte en lobo adolescente. Teen Wolf finalizó su sexta y última temporada en verano de 2017.

Anteriormente, O'Brien apareció junto a Mark Wahlberg en el largometraje de Lionsgate Marea negra (2016). La película, dirigida por Peter Berg, cuenta la historia real de la explosión que tuvo lugar en una plataforma petrolífera de BP en 2010 en el Golfo de México. O'Brien interpreta a Caleb Holloway, el miembro más joven del equipo que se encuentra en la plataforma cuando ocurre el desastre.

En 2013, O'Brien apareció en la comedia de Fox Los becarios, dirigida por Shawn Levy y protagonizada por Vince Vaughn y Owen Wilson, en las que dos desafortunados vendedores consiguen una beca para trabajar en Google y se encuentran compitiendo por un puesto de trabajo con becarios mucho más jóvenes y con mayores conocimientos de tecnología.

Antes de eso, O'Brien actuó junto a Britt Robertson y Victoria Justice en el largometraje The First Time (2012) para el director Jon Kasdan. The First Time es una comedia romántica del estilo de Un gran amor que cuenta la historia de dos estudiantes de instituto durante su primer fin de semana como enamorados. La película se presentó en competición al Festival de Cine de Sundance 2012 y se estrenó bajo Sony en otoño de 2012.

Su primer papel en el cine fue en 2011 en la película independiente totalmente improvisada High Road dirigida por el cofundador de Upright Citizens Brigade Matt Walsh y coprotagonizada por los veteranos cómicos Horatio Sanz, Rob Riggle, Abby Elliott y Lizzy Caplan.

O'Brien fue descubierto por primera vez gracias a una serie de cortos de comedia en YouTube, que dirigió, produjo y protagonizó. Actualmente reside en Los Ángeles.