[3] Su abuelo paterno era italiano;[1] su padre nació con el apellido Caroselli, que luego sería sustituido por Carell.
Participó entonces en la serie Over the Top, el programa de Dana Carvey y en The Daily Show antes de intervenir en otras películas como Bruce Almighty (2003), El reportero (2004), Embrujada (2005), Virgen a los 40 (2005).
A Carell se le permitió tener más tiempo flexible en la grabación del programa para poder atender otros compromisos profesionales.
Carell, miembro del Writers Guild of America, escribió dos episodios: «Casino Night» y «Survivor Man», que recibierion críticas positivas.
Su último episodio, «Good bye, Michael», se estrenó el 28 de abril de 2011 con su último plano que mostraba a Carell caminando hacia un avión con destino a Colorado para reunirse con su novia, Holly Flax.
En 2016, creó en conjunto a su esposa Nancy Walls Carell la serie de comedia policiaca Angie Tribeca, emitida en TBS por cuatro temporadas hasta 2018, y protagonizada por Rashida Jones.
Steven Carell está casado con Nancy Ellen Walls, a quien conoció cuando ella era estudiante en una clase de improvisación y él enseñaba en Second City.