Su primer film hablado fue Captain of the Guard, de John S. Robertson, rodado en 1930, y en el cual encarnaba a Luis XVI de Francia actuando junto a Laura La Plante.

Cuando su carrera empezó el declive, pasó a hacer pequeños papeles sin aparecer en los créditos, formando parte de películas como Gilda (1946) y Cantando bajo la lluvia (1952).

Su último film fue Siete días de mayo, dirigido por John Frankenheimer en 1964.

Participó también en varias series televisivas, entre ellas Bonanza y Have Gun – Will Travel.

Stuart Holmes falleció en 1971 en Hollywood, California, a causa de una dolencia gástrica.