Né en 1983 d’une mère anglaise et d’un père américain, Andrew Garfield quitte sa Californie natale à l’âge de trois ans pour vivre en Angleterre. Il intègre la "Central School of Speech and Drama", où il étudie la comédie. En 2004, il est récompensé par le "MEN Theatre Award" pour sa performance dans la pièce KES et apparaît dans plusieurs séries télévisées, dont Docteur Who.

Trois plus tard, Andrew Garfield obtient un rôle important pour son premier film Lions et agneaux, réalisé par Robert Redford, avec Tom Cruise et Meryl Streep en tête d'affiche. Après une apparition dans Deux soeurs pour un roi porté par Scarlett Johansson et Natalie Portman, sa prestation dans Boy A de John Crowley est unanimement saluée par la critique et lui vaut la récompense de Meilleur Acteur au British Academy of Film and Television Arts (BAFTA). Cette même année, le magazine Variety lui offre la première place de son classement des acteurs prometteurs. Encore peu connu du grand public, le jeune premier rejoint la superproduction de Terry Gilliam, L'imaginarium du docteur Parnassus, aux côtés de Johnny Depp et Jude Law. A la télévision, il obtient un rôle récurrent dans les trois opus de The Red Riding Trilogy.

2010 est une année particulièrement prolifique pour Andrew Garfield. Après le court-métrage de Spike Jonze, I'm here, il tient le haut de l'affiche de The Social Network de David Fincher, aux côtés de Jesse Eisenberg avec qui il entretient depuis une grande amitié. Encensé par la critique, le film récolte quatre Golden Globes (dont celui du meilleur film) et huit nominations aux Oscars et offre à Andrew Garfield une notoriété et une reconnaissance immédiates. Il est remarqué par Marc Webb, qui l'engage pour le rôle de Peter Parker / Spider-man dans le reboot des aventures de l’homme-araignée. En 2011, dans la spère privée, il quitte sa compagne Shannon Woodward, avec qui il était en couple depuis 2008 et est parallèlement, à l'écran, au centre d'un triangle amoureux, tiraillé entre Keira Knightley et Carey Mulligan, dans le drame de science-fiction Never Let Me Go.

En 2012, Andrew enfile les collants de l'Homme-Araignée pour The Amazing Spider-Man, mis en scène par Marc Webb. Il rempile dans la peau du tisseur deux ans plus tard avant de définitivement ranger son costume au placard, laissant le héros évoluer désormais sous le giron Marvel avec Tom Holland prenant les traits de Peter Parker. Garfield est ensuite la tête d'affiche de 99 Homes de Ramin Bahrani. Aux côtés de Michael Shannon, le jeune homme brille dans le rôle de Dennis Nash, un père de famille expulsé de sa maison par un homme d'affaires véreux.

2016 est une grande année pour le natif de Los Angeles. En effet, il tourne coup sur coup pour deux monstres sacrés du cinéma, Mel Gibson et Martin Scorsese. Dans le premier, intitulé Tu ne tueras point, Andrew incarne Desmond Doss, un objecteur de conscience, qui bien qu’ayant fait le serment de ne jamais tuer ni toucher à une arme, a voulu servir son pays en s'engageant dans l’infanterie. Fidèle à ses convictions et armé de son seul courage, il a sauvé la vie de dizaines de soldats blessés en les ramenant un par un en sureté, sous le feu ennemi, durant la guerre du Pacifique en 1945. Pour le second, Silence, le comédien se glisse dans les habits du Père Rodrigues. Ce nouveau Scorsese se déroule au XVIIème siècle et suit deux missionnaires portugais qui entreprennent un voyage au Japon pour se porter au secours de chrétiens accusés d'un crime.

Après ces deux projets ambitieux, Andrew Garfield se fait (un peu) plus rare au cinéma. Ce qui ne l'empêche pas de porter le biopic Breathe et le néo-film noir de David Robert Mitchell (It Follows) Under the Silver Lake. Privilégiant le cinéma d'auteur, on le voit en 2020 en jeune homme excentrique travaillant comme mascotte costumée dans un centre commercial dans Mainstream de Gia Coppola. Il prend aussi art à deux biopics : Dans les yeux de Tammy Faye et Tick, Tick... Boom!. Il reprend également le costume de l'Homme-Araignée dans Spider-Man: No Way Home et vit une histoire d'amour avec Florence Pugh dans L'Amour au présent mis en scène par quelqu'un qu'il connaît bien en la personne de John Crowley.