Patrick Timsit, de son nom complet Patrick Simon Timsit, est né à Alger, le 15 juillet 1959 de parents juifs. Il fuit l'Algérie et arrive en France avec ses parents en 1961. Ceux-ci s'installent à Paris et ouvrent une boutique de maroquinerie au 158 rue du Temple dans le quartier du Marais. Tout petit, Patrick Timsit manque de se faire enlever, probablement en échange d'une rançon.
Après avoir abandonné ses études, suite à l'obtention d'un Master en commerce International, il ouvre une agence immobilière en 1983, avant de se tourner vers le théâtre, d'abord en cours du soir : acteur, il écrit une pièce, puis se lance dans le one-man-show avec Les Femmes et les enfants à mort, qu'il joue au festival d'Avignon. Il décide de quitter son métier d'agent immobilier pour se lancer définitivement dans le spectacle.
Patrick Timsit se fait remarquer au début des années 1990 par un ton corrosif dans ses sketchs et dans ses passages télés (souvent chez Christophe Dechavanne), n'hésitant pas à égratigner certaines personnalités populaires et à pratiquer l'humour noir. Il aborde également des sujets délicats, comme la politique, le racisme, l'antisémitisme, le conflit israélo-palestinien sur un mode provocateur. Un sketch dans lequel son personnage tient des propos jugés insultants pour les handicapés mentaux lui vaudra un procès.
En 1991, il commence le cinéma, avec Une Époque formidable... de Gérard Jugnot, puis La Crise de Coline Serreau en 1993.
Un indien dans la ville sera un immense succès populaire. Patrick Timsit va enchaîner les succès avec des rôles principaux dans Pédale douce, Quasimodo d'El Paris (qu'il réalise pour la première fois), L'Art (délicat) de la séduction et des rôles secondaires dans Les Clefs de bagnole, Les 11 commandements, Incontrôlable. Il s'essaye également au film policier, avec Alain Chabat, dans "Le Cousin", réalisé par Alain Corneau.
Hormis Quasimodo d'El Paris, ses films comme réalisateur seront assez mal reçus, et ne connaîtront pas un grand succès public. Il a d'ailleurs reconnu avoir mal vécu l'échec de son film "L'américain".
En 2008, il incarne le personnage de François Pignon, créé à l'origine par Jacques Brel, dans le remake du film L'Emmerdeur, de Francis Veber avec Richard Berry. Le film est un échec commercial. Comme son adaptation en comédie musicale des "
Aventures de Rabbi Jacob", mal reçue par la critique et boudée par les spectateurs.
En revanche, son retour sur scène avec son "One man stand up show" (sous-titré "Le spectacle de l'homme seul debout"), co-écrit, comme les précédents, avec les anciens auteurs des Guignols de l'info Bruno Gaccio et Jean-François Halin, est un vrai succès.
Parallèlement, il s'est engagé pour Les Restos du Coeur en participant régulièrement aux concerts des Enfoirés depuis 1997.