Едмонд О'Брайєн народився в Нью-Йорку. Дебют у кіно відбувся в 1938 році. Під час Другої світової війни служив у військово-повітряних силах США. Серед його робіт — головні ролі в нуар «Вбивці» (1946), «Мертвий після прибуття» (1950) і «Попутник» (1953), ролі другого плану у вестернах «Людина, яка застрелив Ліберті Веланса» (1962) і «Дика банда» (1969), політичному трилері «Сім днів у травні» (1964). О'Брайен був нагороджений «Оскаром» за найкращу роль другого плану в мелодрамі «Босоногая графиня» (1954). Багато знімався в телевізійних серіалах.
О'Брайен був одружений двічі: на акторках Ненсі Келлі та Ользі Сан-Хуан. Сан-Хуан була матір'ю трьох його дітей: телепродюсера Бріджет, акторів Марії і Брендана. Помер в Інглвуді (Каліфорнія) від хвороби Альцгеймера.
За заслуги в кінематографі і на телебаченні на його честь було закладено дві зірки на Голлівудській алеї слави.
Нагороди
1955 — премія «Оскар» за найкращу роль другого плану («Босоногая графиня»)
1955 — премія «Золотий глобус» як найкращому акторові другого плану («Босоногая графиня»)
1965 — премія «Золотий глобус» як найкращому акторові другого плану («Сім днів у травні»)
1963 — премія Western Heritage Awards («Людина, яка застрелила Ліберті Веланса»)
Вибрана фільмографія
1939 — Горбань із Нотр-Дама / The Hunchback of Notre Dame — Гренгуар