McNeill pasó su infancia en Washington D. C., hasta que su familia se estableció en Atlanta, donde pasó su adolescencia, y comenzó su carrera como actor en producciones locales y regionales.

Se mudó a Nueva York e ingresó en la Escuela Juilliard, donde estudió dos años.

Otro papel como invitado en ese mismo año fue en «The First Duty», un episodio de Star Trek: The Next Generation, donde representó a Nick Locarno, un cadete de la Academia Starfleet, y jefe de la escuadra que presiona a su compañero cadete Wesley Crusher para que encubra sus delitos.

En 1995 se convirtió en miembro del elenco en Star Trek: Voyager, en la que interpretó a Tom Paris, un oficial de la Flota Estelar con una historia similar a la de Nick Locarno.

Si bien se ha presentado ya como estrella invitada en programas de televisión como The Outer Limits y Crossing Jordan, McNeill se centró en su carrera como director, en episodios de series como Dawson Creek, Everwood, Star Trek: Enterprise, Dead Like Me, The O.C., One Tree Hill, Desperate Housewives, Summerland, y Supernatural.