Se hizo especialmente conocido por presentar programas entretenimiento en la cadena BBC y por su papel como Jack Harkness en las series de televisión Doctor Who, Torchwood y como Malcolm Merlyn en Arrow.

Se inició, al igual que muchas otras estrellas del espectáculo, en el teatro en 1989.

Nacionalizado estadounidense, regresó al Reino Unido en 1989 para estudiar a Shakespeare y actuar en teatros del West End londinense.

Asimismo se involucró en piezas teatrales no musicales, es decir tragedias; por ejemplo, hizo el rol de Wyndham Brandon en Rope (en el Minerva Theatre) en 1993, y coprotagonizó A Few Good Men junto a Rob Lowe en 2005.

[3]​ En ese mismo año ejerció como uno de los jueces, junto a Andrew Lloyd Webber, David Ian y Zoe Tyler, del reality show How Do You Solve A Problem Like Maria?

[4]​ También realizó participaciones especiales en programas de interés general como Heaven & Earth, donde fue entrevistado por la presentadora del mismo Gloria Hunniford y en el que habló del matrimonio entre personas del mismo sexo, o The Big Fish, donde apareció junto con Craig Revel Horwood y Louis Walsh abordando temas de actualidad.

En el programa, el personaje aparece liderando una organización secreta asentada en Cardiff (Gales) en la época actual, dedicada a proteger a Gran Bretaña de amenazas alienígenas y estudiar la tecnología extraterrestre que cae en sus manos.

Al igual que Doctor Who, Torchwood ha tenido un gran éxito de audiencia y cosechado crítica mayormente positivas.

Con respecto al personaje interpretado por Barrowman, Russell T Davies, creador de ambos programas, comentó:

Poco después hizo apariciones en otros capítulos, entre ellos "La Tierra robada" y "El fin del viaje".

Es así que en 2006 participó en la primera temporada de Dancing on Ice, donde varias parejas formadas por un famoso y un compañero de baile profesional compiten por ganar el concurso, quedando nominados aquellos que reciben las más bajas puntuaciones del jurado.

Asimismo, Barrowman participó en un programa de similar formato, titulado Strictly Come Dancing Christmas Special (2010).

Se conocieron cuando este último asistió a ver la obra teatral Rope (1991), donde el actor participaba.

Para celebrar dicho acontecimiento realizaron una fiesta a la que asistieron familiares y amigos de la pareja, los coprotagonistas del actor en la serie Torchwood y el productor ejecutivo de esta última, Russell T Davies.