Karl-Heinz Urban wurde am 7. Juni 1972 in der neuseeländischen Hauptstadt Wellington als Sohn eines deutschen Lederwarenherstellers geboren. Bereits während seiner Schulzeit war er öfter auf der Bühne und wollte nach dem College an der Universität von Wellington Schauspiel studieren. Während dieser Zeit konnte er sich jedoch bereits einige Rollen in verschiedenen TV-Serien wie „Shortland Street“ (1992) oder „Homeward Bound“ (1992) ergattern. Doch vor allem seine Rollen in den Fantasy-Serien „Xena“ (1995 – 2001) und „Hercules“ (1995 – 1999) sollten einem internationalen Publikum in Erinnerung bleiben. Die Rolle des Eomer in „Der Herr der Ringe - Die zwei Türme“ und „Der Herr der Ringe - Die Rückkehr des Königs“ war dann das Sprungbrett für seine Karriere. Es folgten die Rolle des Auftragkillers Kiril in „Die Bourne Verschwörung“ (2004) an der Seite von Matt Damon, die Hauptrolle in der Ego-Shooter-Verfilmung „Doom“ (2005) neben Dwayne "The Rock" Johnson und in „Pathfinder - Fährte des Kriegers“ (2007). Seit dem Reboot des Star Trek-Franchises mit "Star Trek - Die Zukunft hat begonnen" von 2009 wird er in Zukunft wohl noch öfter in die Rolle des jungen Dr. Leonard McCoy schlüpfen.

Karl Urban lebt momentan mit seiner Frau und deren beiden Söhnen in Auckland, Neuseeland.