İlk sinema filmi 1995 yapımı Smoke olan Perrineau, 1996'da Leonardo Di Caprio ve Claire Danes'in başrollerinde oynadığı Romeo + Juliet filminde Romeo'nun en iyi arkadaşı Mercutio'yu canlandırdı. 1997'de Anthony Hopkinsve Alec Baldwin'in başrollerinde olduğu The Edge'de oynadıktan sonra, 1997-2003 yılları arasında HBO televizyonunda yayınlanan, hapishane dizisi Oz'da canlandırdığı, tekerlekli sandalyedeki Augustus Hill karakteriyle şöhrete kavuştu.
Yetenekli sahne, sinema ve televizyon oyuncusu Perrineau, her rolü almaya istekli oluşu ve çok yönlü oyunculuğu sayesinde iyi bir itibar kazandı. The Best Man (1999), Woman On Top (2000) ve On Line (2002) filmlerinde rol aldıktan sonra başrollerinde Keanu Reeves, Carrie Anne Moss ve Laurence Fishburne'ün oynadığı, kullandığı çekim teknikleriyle yeni bir çığır açan 1999 yapımı the-matrix'in her iki devam filminde (The Matrix Reloaded-2003 ve The Matrix Revolutions-2003) 'Link' karakterini canlandırdı. Aynı zamanda bilgisayar oyunu Enter The Matrix'de yeraldı.
2004'de ABC'de yayınlanmaya başlayan Lost adlı Emmy ödüllü dizide, geçirdiği uçak kazasının ardından oğlu ve onun köpeğiyle birlikte ıssız bir adaya düşen 'Michael Dawson' karakterini canlandırmaya başladı.
Acil Servis (er), Kanun ve Düzen (Law & Order) ve The Cosby Show'da da küçük rollerde görünen Perrineau, sahne ve sinema kariyerini birlikte yürütüyor.Blue/Orange adlı oyunda, parçalanmış kişilik bozukluğu (Borderline Personality Disorder) rahatsızlığı olan genç bir adamı canlandırdığı meydan okuyucu performansıyla, izleyicilerden büyük alkış topluyor.
Auroro isminde bir kızı olan Perrineau, New York ve Los Angeles'da yaşıyor.
