Conosciuto prevalentemente per il suo ruolo come Leo D'Amato in Veronica Mars e di Nick Pepper in Ugly Betty, è stato inoltre co-protagonista della serie Modern Men sulla rete The WB. A partire da settembre 2011 è co-protagonista della serie della FoxNew Girl nel ruolo di Schmidt, che gli è valso una nomination al Premio Emmy come miglior attore non protagonista in una serie commedia. Nel 2015 partecipa a due episodi della quinta stagione di American Horror Story. Nel 2018 partecipa alla seconda stagione di American Crime Story sull’assassinio di Gianni Versace, nei panni di Ronnie, amico del serial killer Andrew Cunanan.
Nella carriera cinematografica, si ricorda particolarmente la partecipazione al film indieCross Bronx, vincitore del Tribeca Film Festival, nonché del Cinevegas e dell'Urban World festivals. Ha inoltre recitato in When Do We Eat, nel quale ha interpretato il ruolo di un imprenditore del Dot-com che perde ogni cosa e si converte al Chassidismo.
Dal 2011 al 2018, ha avuto un ruolo da co-protagonista in New Girl insieme all'attrice Zooey Deschanel. BuddyTV lo ha inserito alla posizione numero 6 nella lista dei "TV's Sexiest Men of 2011".[3]
Nel 2015 entra nel cast della quinta stagione della serie antologica American Horror Story, di Ryan Murphy, recitando in tre episodi e nel maggio 2017 è stata confermata la sua presenza nel cast principale della seconda stagione di American Crime Story (anch'essa diretta da Murphy), intitolata L'Assassinio di Gianni Versace, dove interpreta il ruolo di Ronnie, amico del killer Andrew Cunanan.
Nel 2018 Greenfield è stato scelto per il ruolo principale di Dave Johnson nella sitcom di CBSThe Neighborhood.[4]
Nelle versioni in italiano delle opere in cui ha recitato, Max Greenfield è stato doppiato da:
Stefano Crescentini in New Girl, American Horror Story, About Alex, Hello, My Name Is Doris, Will & Grace, American Crime Story, Il castello di vetro, American Horror Stories, The Neighborhood