Jimmi Simpson, de son vrai nom James Raymon Simpson, grandit à Hackettstown, dans le New Jersey. A l’université, le jeune homme se spécialise dans l’art du théâtre et participe durant quatre saisons au Williamstown Theatre Festival dans le Massachusetts .

Pour ses débuts sur le grand écran, en 2000, dans la comédie pour adolescents Loser, il donne la réplique à Jason Biggs et Mena Suvari. Jimmi enchaîne ensuite les apparitions dans 24 heures chrono, New York Police Blues ou encore Cold Case : affaires classées.

Les spectateurs retrouvent l’acteur, en 2005, aux côtés de Lindsay Lohan et Michael Keaton, dans La Coccinelle revient, un remake du film Un amour de coccinelle. Jimmi y interprète Crash, le second, quelque peu maladroit, de Trip Murphy (Matt Dillon). Cette même année, le comédien intègre le casting de It’s Always Sunny in Philadelphia en tant qu’invité récurrent. Au fil des saisons son personnage, Liam McPoyle, est même fiancé avec Maureen Ponderosa (Catherine Reitman).

En 2008, le jeune homme retourne à sa première passion : le théâtre, et plus particulièrement la pièce The Farnsworth Invention jouée à Broadway. Cette dernière, ainsi que son interprétation de Philo T. Farnsworth, sont saluées par les critiques.

Les années suivantes, Jimmi alterne les seconds rôles au cinéma dans Crazy Night avec Steve Carell et Tina Fey, White House Down avec Channing Tatum et Jamie Foxx ou encore dans Abraham Lincoln : chasseur de vampires; mais également dans des séries comme Les Experts, Dr House ou How I Met Your Mother.

L’opportunité, d’être l’une des têtes d’affiche d’un nouveau show, lui est offerte en 2011 grâce à Breakout Kings. Le comédien y incarne le Dr Lloyd Lowery, un brillant psychiatre qui a été condamné à une peine de prison pour avoir vendu des ordonnances illégales à des étudiants. Une seconde chance lui est donnée lorsque Charlie Duchamp, un US Marshall, lui propose d’intégrer une équipe spécialement conçue pour capturer les prisonniers qui s’évadent ; et en échange, sa condamnation sera réduite. La série ne rencontre cependant pas le succès escompté et est annulée après deux saisons.

Jimmi fait ensuite une première apparition, en 2013, dans la peau de Logan Pierce, une « victime » que les héros de Person of Interest doivent aider. Il sauve à son tour Reese et Sameen Shaw lors d’un épisode de la dernière saison.

L’acteur intègre le casting de House of Cards, en 2014, en tant que régulier pour deux saisons. Son personnage, Gavin Orsay, est un hacker professionnel embauché par le FBI afin de piéger le journaliste Lucas Goodwin (Sebastian Arcelus), rédacteur en chef du Washington Herald.

Enfin, à l’automne 2016, Jimmi donne la réplique à Ben Barnes et Evan Rachel Wood dans la nouvelle série de HBO, Westworld. Il y incarne William, un jeune homme sceptique qui visite pour la première fois le parc en compagnie de son futur beau-frère, Logan.

Audrey Pariès