Nato vicino aLos Angeles,[1] di originiegiziane,[2] ha un fratello gemello, Sami, e una sorella maggiore, Yasmine,[3] e ha conseguito il suo Bachelor of Fine Arts (BFA) all'Università di Evansville.
Successivamente ha interpretato il caporale Merriell "Snafu" Shelton nella miniserie del 2010The Pacific, targata HBO e co-prodotta daSteven Spielberg eTom Hanks. Nella primavera del 2007 è apparso anche inVitality Productions, presentazione teatrale deThe Credeaux Canvas, di Keith Bunin. È apparso anche nell'ottava stagione di24, interpretando il bombarolo suicida Marcos Al-Zacar. Nel marzo 2010 Malek è stato chiamato a far parte del cast diL'amore all'improvviso - Larry Crowne, secondo film scritto e diretto da Tom Hanks.[4] È stato anche scritturato per la parte di Benjamin nell'ultimo episodio dellasaga di Twilight:The Twilight Saga: Breaking Dawn - Parte 2. Nel 2012 ha avuto un piccolo ruolo nel filmBattleship.
Nel 2015 ha prestato volto e voce per il personaggio di Josh del videogioco survival horrorUntil Dawn. Sempre a partire dallo stesso anno interpreta il protagonista della serie statunitenseMr. Robot, Elliot, ruolo per il quale ottiene nel 2016 ilpremio Emmy per il migliore attore protagonista[5] e una nomination al premioGolden Globe. Nel 2017 è stato scritturato per interpretareFreddie Mercury, frontman del gruppo rock britannicoQueen, nelbiopicBohemian Rhapsody,[6] interpretazione che gli ha fruttato unGolden Globe come migliore attore protagonista, nonché la nomination e la vittoria per lo stesso ruolo aiBAFTA, aiSAG e agliOscar.[7][8] Nel 2021, ha ottenuto il ruolo del dottor Lyutsifer Safin, uno spietato e vendicativo bioterrorista e ilcattivo principale nel venticinquesimo e ultimo film diJames Bond,No Time to Die, diretto daCary Fukunaga.
Ad agosto 2023 ha concluso una relazione iniziata nel 2018 con l'attriceLucy Boynton, conosciuta sul set diBohemian Rhapsody. Dopo pochi giorni dalla rottura con Lucy ha iniziato a frequentare la collegaEmma Corrin.[9][10]