Edi Mūe Gathegi passe les premières années de sa vie dans le quartier d’Umoja, à Nairobi, au Kenya, avant que sa famille ne s’installe aux États-Unis en Californie. Très jeune, il s'intéresse au sport, notamment au basketball, qu’il pratique intensément au lycée puis à l’université. Il fréquente l’Université de Californie à Santa Barbara, où il joue au sein de l’équipe de basketball jusqu’à ce qu’une grave blessure au genou mette fin à sa carrière sportive. Pendant sa convalescence, il découvre le théâtre, ce le pousse à s’inscrire à la Tisch School of the Arts de l’Université de New York, où il obtient un Master en art dramatique.
Edi débute sa carrière sur les planches, interprétant des rôles classiques dans des pièces comme Othello, Cyrano de Bergerac et Le Songe d’une nuit d’été. Son charisme et sa polyvalence lui ouvrent vite les portes du cinéma. Il fait ses débuts à l’écran dans Crank (2006), où il joue un chauffeur de taxi haïtien, un rôle qu’il prépare en travaillant l’accent de façon intensive. Il enchaîne avec des apparitions dans Gone Baby Gone et Death Sentence. En 2008, il est révélé au grand public en incarnant le vampire Laurent dans Twilight et sa suite New Moon. En 2011, il joue Darwin, un mutant capable de s’adapter à son environnement, dans X-Men: First Class.
À la télévision, Edi Gathegi brille dans le rôle du Dr Jeffrey Cole dans House, un jeune médecin mormon. Il devient aussi un visage marquant dans The Blacklist, où il incarne Matias Solomon, un agent double dangereux et manipulateur, rôle qu’il reprend dans le spin-off The Blacklist: Redemption. Mais surtout, il tient l'un des rôles principaux de StartUp (2016 - 2018), celui du gangster chevronné et intelligent Ronald Dacey, aux côtés de Adam Brody et Otmara Marrero. Puis, dès 2022, il joue dans la série SF For All Mankind sur Apple TV+, où il interprète Dev Ayesa, un entrepreneur visionnaire engagé dans la conquête spatiale.
En parallèle, Edi continue de tourner dans des films, dont le western The Harder They Fall pour Netflix. En 2025, il incarne Mister Terrific dans Superman de James Gunn.
Laurent Schenck