Rory Cochrane, 28 Şubat 1972 tarihinde Syracuse, New York'ta doğdu. Babası bir futbol hakemiydi. 1990'larda oyunculuğa adım atan Cochrane, ilk önemli rolünü 1993'da Dazed and Confused filminde Ron Slater karakteriyle aldı. Bu rol, onun kariyerinin başlangıcında önemli bir dönüm noktası oldu ve daha sonra Empire Records filmindeki Lucas karakteriyle de dikkat çekti.

Bir sonraki yıl, 1995 yılında, Cochrane, Hart's War ve Empire Records filmlerinde rol aldı. 2000'li yılların başında, CSI: Miami dizisindeki Tim Speedle rolüyle geniş çapta tanınmaya başladı. Bu rol ona bir dizi ödül ve adaylık getirdi.