Le théâtre est au centre de la vie de cet acteur. Il débute à l'âge de neuf ans dans le rôle de Tom of Towngate et lorsqu'il entre au collège à l'âge de 12 ans, il persévère en suivant des cours de théâtre. Après une lecture à haute voix de
Shylock devant toute sa classe, son professeur lui aurait dit : « Stewart, vous avez du talent. Vous devriez faire une carrière au théâtre. »
À 15 ans, il quitte l'école et s'investit dans les productions du théâtre local. En parallèle, il écrit dans un quotidien mais son employeur le met rapidement en demeure de choisir entre le théâtre et le journalisme. Il démissionne donc pour se consacrer exclusivement à sa carrière d'acteur.
Patrick Stewart a 17 ans lorsqu'il s'inscrit aux cours de théâtre de l'Old Vic de Bristol. Sa calvitie naissante (il perd pratiquement tous ses cheveux dans les deux années qui suivent) ne lui pose aucun problème et il parvient au contraire à en tirer avantage puisqu'on peut le considérer comme « deux acteurs en un » (celui qui joue parfois avec une perruque et celui qui s'en passe...).
En 1964, il rencontre Sheila Falconer qu'il épouse le 4 mars 1966 et avec qui il aura deux enfants (Daniel Freedom et Sophie Alexandra) mais avec qui il ne restera marié que 24 ans. Le couple divorcera en effet en 1990.
Après un passage par le Library Theatre de Manchester, il rejoint la Royal Shakespeare Company en 1966. Il joue alors aux côtés d'acteurs tels que Ben Kingsley, Ian Richardson, David Suchet et beaucoup d'autres. Au début des années 1980, il rejoint le Royal National Theatre. Stewart apparaît également à la télévision dans de petits rôles parmi lesquels celui de Séjan dans Moi Claude empereur (I Claudius) et celui de Claudius dans une adaptation de Hamlet pour la BBC.
Au cinéma, on le découvre dans Excalibur de John Boorman en 1981 (où il incarne Leodegran, le père de la reine Guenièvre) ainsi que dans l'adaptation de Dune par David Lynch en 1984 (il y interprète le maître d'armes Gurney Halleck).
En 1987, au cours d'une conférence sur Shakespeare à l'UCSB, Stewart est remarqué. Il est par la suite engagé pour un rôle dans Star Trek : La nouvelle génération (Star Trek : The Next Generation). Il endosse ainsi l'uniforme du capitaine Picard pendant 7 ans (de 1987 à 1994) à la télévision puis dans les longs métrages dérivés de l'univers créé par Gene Roddenberry (Star Trek : Générations, qui réunit l'équipage de la première et de la seconde série, Star Trek : Premier Contact, Star Trek : Insurrection et Star Trek : Nemesis).
Il rencontre parallèlement Wendy Neuss sur le plateau de Star Trek et l'épouse le 25 août 2000 (avant de divorcer le 14 octobre 2003).
Sa carrière cinématographique se poursuit avec
X-Men (2001) où il incarne le professeur Charles Xavier, rôle qu'il endosse dans le deuxième et le troisième opus X-Men 3, sorti en 2006.
Il apparaît également dans des téléfilms tels que Moby Dick, où il joue le rôle du célèbre capitaine Achab. Sa maison de production lui permet en outre de réaliser des projets qui lui tiennent à coeur. On le voit ainsi en Simon de Canterville dans Le Fantôme de Canterville (The Canterville Ghost), en John Lear dans une adaptation de la pièce de Shakespeare version "western" intitulée King of Texas et plus récemment aux côtés de Glenn Close dans un remake de Lion in Winter.
Patrick Stewart ne délaisse pas le théâtre pour autant et entre ses périodes de tournage, il retrouve volontiers les planches. En 1991, il monte ainsi sa propre adaptation du Conte de Noël (A Christmas Carol) de Charles Dickens. Il y joue tous les personnages avec un succès tel que l'expérience sera réitérée en 1992 (il est alors récompensé par un Drama Desk Award), en 1994 (il reçoit cette année-là le Laurence Olivier Awards), en 1996 puis en 2001 au profit des familles de victimes des attentats du 11 septembre.
En 1997, il crée la surprise en jouant Othello dans une version "inversée" (comme sur le négatif d'un cliché photographique...) de la pièce de Shakespeare. Othello devient donc un blanc dans une société noire.
En 1998, Stewart incarne par ailleurs Prospero dans une mise en scène de La Tempête (The Tempest) de Shakespeare présentée à Broadway où il revient à partir de 2000 dans A Ride Down Mount Morgan puis Johnson over Jordan.
En 2003 il revient sur scène au Royaume-Uni pour A Master Builder (une pièce signée Ibsen) avant de repartir pour New York afin d'y interpréter le rôle de Davies dans The Caretaker d'Harold Pinter aux côtés de Kyle MacLachlan (avec qui il avait déjà eu l'occasion de jouer dans Dune).
En 2004, Stewart annonce sa décision de quitter les États-Unis (il y aura tout de même vécu 18 ans) pour sa patrie d'origine tout en précisant qu'il n'a pas l'intention d'abandonner sa carrière cinématographique en Amérique du Nord.
2005 lui offre d'ailleurs l'occasion d'alterner théâtre, télévision et cinéma. Il apparaît ainsi sur les planches dans A Life at the Theatre, signe un contrat de 16 mois avec la Royal Shakespeare Company et se produit en décembre pour son désormais traditionnel Conte de Noël. En parallèle, il accepte un rôle dans la nouvelle production de la chaîne ITV intitulée The Eleventh Hour, remplace Jude Law dans la série télévisée Extras et tourne le troisième volet des X-Men pour le grand écran.
Le comédien a récemment déclaré qu'il serait éventuellement prêt à reprendre le rôle de Jean-Luc Picard aux côtés des autres acteurs de Star Trek : La nouvelle génération pour un nouveau film à condition d'être encore en âge, au moment des prises de vue, de jouer quelques scènes d'action.
Patrick Stewart a été nommé Officier de l'Ordre de l'Empire britannique en 2001 et Chancelier de l'université d'Huddersfield. Sa dernière visite sur place a eu lieu le 23 octobre 2008, à l'occasion de l'inauguration du bâtiment Creative Arts Building. Il est fait chevalier le 31 décembre 2009.