En 1988 interviene en la serie de televisión La belle anglaise y un año más tarde realiza su debut cinematográfico con la película Les Cigognes n'en font qu'a leur tête (Las cigüeñas hacen lo que les da la gana).
Sus numerosas colaboraciones con el actor, guionista y director Mathieu Kassovitz le convirtieron en una popular estrella del cine francés, gracias a títulos como Métisse (1993) o El odio (La Haine, 1995), película por la cual fue candidato al premio César como mejor actor.
[5] Además del francés, su lengua nativa, Cassel hablá portugués, inglés, italiano, español y un poco de ruso, el cual aprendió como preparación para su papel en Eastern Promises.
Durante su matrimonio con Mónica Belluci vivió en Arpoador y después de su divorcio, en Vidigal.
Cassel es conocido por identificarse con Brasil y practicar el arte marcial capoeira; demostró su talento en Ocean's Twelve.