Fils du metteur en scène de théâtre belge Claude Volter et de la comédienne Jacqueline Bir, Philippe Volter fait ses premiers pas sur une scène à 4 ans. Il débute au cinéma en 1985 dans une fresque du Flamand Hugo Claus (De Leeuw van Vlaanderen), avant d'être remarqué dans Le Maitre de musique de Gérard Corbiau (1988) : il y interprète un jeune voyou qui apprend le chant auprès du baryton Jose van Dam.

Avec son physique de jeune premier mystérieux, Philippe Volter retient l'attention de Krzysztof Kieslowski qui lui confie le rôle de l'amant d'Irène Jacob dans La Double Vie de Veronique (1990), et le dirigera dans son film suivant : Trois couleurs - Bleu. Mari violent de Béatrice Dalle dans Les Bois Noirs -prestation qui lui vaut une nomination au César du Meilleur espoir en 1990-, ce comédien à la fois sensible et énérgique est l'année suivante le héros de Simple Mortel, audacieuse incursion de Pierre Jolivet dans la SF.

Si sa carrière se partage essentiellement entre la France et la Belgique, le cosmopolite Volter tourne aussi sous la direction du Bulgare Peter Popzlatev et du cinéaste d'origine algérienne Abdelkrim Bahloul. A partir des années 90, le comédien, qui revient régulièrement sur les planches, trouve ses rôles les plus marquants à la télévision (Le Pantalon de Boisset, Madame Sans-Gêne de de Broca). Nommé en janvier 2003 directeur artistique de la Comédie Claude-Volter, la compagnie théâtrale de son père décédé deux mois plus tôt, on le retrouve en février 2005 à l'affiche de la comédie Les Gens honnêtes vivent en France. Mais quelques semaines plus tard, Philippe Volter se donne la mort, à l'âge de 45 ans.