Fils d'une institutrice et d'un photographe, Andy Samberg, de son vrai nom David A.J. Samberg, naît le 18 août 1978 à Berkeley en Californie. Il découvre enfant le Saturday Night Live (SNL), émission de sketches culte outre-Atlantique, qui fait naître chez lui sa passion pour la comédie et lui donnera envie plus tard de se lancer dans l'écriture.

Après son diplôme en 2000 de l'université de New York Tisch School of the Arts, Andy Samberg se lance dans des vidéos humoristiques avec ses deux amis d'enfance, Jorma Taccone et Akiva Schaffer, avec lesquels il forme les Lonely Island. Très populaire sur internet, le trio ne tarde pas à se faire remarquer pour son humour potache et parodique, qui détourne en particulier les clichés associés au rap. Les Lonely Island écrivent à partir de 2005 pour le SNL, où ils se paient le luxe d'enregistrer leurs propres sketches indépendamment avant de les proposer à la production de l'émission. Auteur, Samberg participe également à l'émission en tant qu'acteur. Certains de leurs sketches deviennent cultes, comme la chanson Dick In A Box, avec Justin Timberlake, récompensée d'un Emmy Award. Elle aura deux suites : Motherlover, à laquelle participent Susan Sarandon et Patricia Clarkson, et 3-Way (The Golden Rule), avec Lady Gaga. En parallèle à l'émission, leurs sketches musicaux sont réunis sur quatre albums studio, sur lesquels on peut retrouver notamment Jack Sparrow en duo avec Michael Bolton, I'm on a Boat feat. T-Pain ou encore Like a Boss. Les Lonely Island ne s'arrêtent pas là et sont à l'écriture, à la réalisation et à la production des comédies Hot Rod en 2007 et Popstar : célèbre à tout prix en 2016, portées par Adam Samberg. Cette dernière est un mockumentaire musical qui renoue avec l'esprit de leurs sketches du SNL, qu'ils ont quitté au début des années 2010.

Samberg multiplie également les apparitions dans des comédies, aux côtés de figures phares de l'humour US, comme Paul Rudd (I Love You, Man), Adam Sandler (Crazy Dad) ou encore Aubrey Plaza (The Sex List), et prête sa voix à de nombreuses productions (Adventure Time avec Finn et Jake, la saga animée Hôtel Transylvanie, Dark Crystal : le temps de la résistance). De 2013 à 2021, il est au générique de Brooklyn Nine-Nine, sitcom policière très populaire qui lui permet de remporter le Golden Globe du meilleur acteur dans une série comique en 2014. Il y incarne Jake Peralta, un personnage attachant et drôle mais immature. Un registre dans lequel il s'illustre souvent, comme dans son dernier succès en date, Palm Springs (2021), une comédie romantique indé qui le projette dans une boucle temporelle pendant un mariage.

Emilie Schneider