Né à New York de parents iraniens, Payman Maadi commence sa carrière au cinéma en tant que scénariste au début des années 2000. En parallèle, il entame une carrière devant la caméra et trouve son premier rôle en 2009 dans le remarqué À propos d’Elly mis en scène par Asghar Farhadi. Il s'agit d'un thriller social dans lequel une jeune femme (incarnée par Taraneh Alidoosti) disparaît soudainement lors de vacances au bord de la mer Caspiène avec un groupe d'amis...
L'année suivante, il est révélé à un public plus large lorsqu'il retrouve le cinéaste pour jouer l'un des deux personnages principaux d'Une séparation. Sa prestation lui vaut l'Ours d'argent du meilleur acteur à Berlin (qu'il partage avec les autres comédiens du film). On le voit ensuite interpréter des seconds rôles dans les films américains The Guard, Last Knights, 13 Hours ou encore 6 Underground. Il campe également le père du héros injustement incarcéré dans la série HBO The Night Of.
En 2021, Payman Maadi livre une nouvelle prestation de haute volée dans La Loi de Téhéran. Dans ce thriller choc traitant du trafic de drogue au sein de la capitale iranienne, le natif de New York campe un policier obstiné aux méthodes expéditives. Il retrouve le réalisateur Saeed Roustaee et les comédiens Taraneh Alidoosti et Navid Mohammadzadeh l'année suivante pour le drame familial virtuose Leila et ses frères, là encore particulièrement bien accueilli par la critique.
En parallèle, Payman joue un réfugié dans le drame policier d'Anne Fontaine Police et prend part à trois épisodes de Westworld.
Laurent Schenck