Nathan Fillion est un acteur canadien né le 27 mars 1971 à Edmonton, au Canada.

Après quelques prestations au théâtre, à la télévision et dans quelques films il démarre réellement sa carrière avec le rôle de Joey Buchanan dans « One life to live », un soap de la chaine ABC en 1994. Rôle pour lequel il est nommé pour le Daytime Emmy Award du meilleur espoir masculin en 1996. Trois ans plus tard, il décide d'aller tenter sa chance à Los Angeles où, après quelques mois de galère, il obtient quelques rôles dans « Saving Private Ryan », « Blast From the Past » et « Dracula 2000 ». Il joue également dans « Un toit pour trois » de la Fox qui, lorsque la série se termine en 2002, lui fait signer un contrat d'exclusivité puis lui propose le rôle de Malcolm (Mal) Reynolds, héros de la série désormais culte « Firefly ». Stoppée prématurément par la Fox, cette série a créé un véritable engouement parmi ses fans, ce qui a permis à son créateur Joss Whedon de réaliser un film (Serenity) pour donner une vraie fin à cette histoire.

C'est désormais dans le rôle de Rick Castle, un romancier célèbre qui suit de près les enquêtes du NYPD (aux côtés de Kate Beckett - Stana Katic) que l'on peut désormais voir le « sacrément beau gosse » Nathan Fillion. La série (Castle) connaît un succès grandissant ; la saison 4 débutera le 19 septembre 2011 aux USA (sur ABC) et la saison 3 le 5 septembre en France sur France 2.
Nathan Fillion est le co-fondateur, avec l'écrivain PJ Haarsma, de l'association caritative « Kids Need to Read », créée en 2007.

Nathan Fillion a aussi prêté sa voix à un jeu vidéo connu sous le nom de Halo 3 : ODST sortie en 2009, développé par Bungie Studios où il incarne Eddy Buck, un protagoniste du jeu.