Au cinéma, hormis deux courts métrages en 1914 et 1928, Frederick Worlock fait carrière entre 1939 et 1970 ; il apparaît en tout dans 80 films (majoritairement américains, étant installé aux États-Unis depuis les années 1920). En particulier, il est connu pour ses divers rôles dans six films -- réalisés par
Roy William Neill -- consacrés à Sherlock Holmes, de 1943 à 1946, aux côtés de
Basil Rathbone (Sherlock Holmes) et
Nigel Bruce (Docteur Watson).
Pour la télévision, il participe à quelques séries et à deux téléfilms, entre 1951 et 1968.
Au théâtre, il débute en 1906 dans son pays natal. Aux États-Unis, il joue à Broadway de 1923 à 1952.