Ewen Bremner débute sa carrière sur les planches de son Ecosse natale, avant de s'installer en Angleterre. Le théâtre et la télévision l'occupent un temps, avant que le cinéma ne s'intéresse véritablement à lui en 1993, avec Naked, réalisé par Mike Leigh. Fort de cette expérience, il s'illustre alors aux génériques de productions plus conséquentes, comme Le Prince de Jutland (1994) ou Judge Dredd (1995), qui le voit côtoyer Sylvester Stallone.

C'est en 1996, avec le Trainspotting de Danny Boyle, que la carrière d'Ewen Bremner décolle. Son personnage de Spud, loser aussi pathétique que sympathique, lui apporte une popularité qui dépasse les simples frontières britanniques. Mais l'acteur ne brûle pas les étapes, préférant tenir la vedette, en 1999, du dérangeant Julien Donkey-Boy, où il incarne un schizophrène.

En 2000, Ewen Bremner retrouve les faveurs du grand public avec le film de gangsters Snatch, aux côtés de Brad Pitt, où son physique "burtonien" fait merveille. Il adopte alors son rythme de croisière, confirme son éclectisme en jouant dans des films de guerre (Pearl Harbor, La Chute du faucon noir), d'aventure (Bienvenue dans la jungle, Le Tour du monde en 80 jours), ou d'horreur (Alien vs. Predator).

Le comédien tourne ensuite sous la direction de Woody Allen dans Match Point (2005) dans la peau de l'inspecteur Dowd. Il donne également la réplique à Matthew McConaughey dans L'amour de l'or avant de retrouver à nouveau Woody Allen pour Vous allez rencontrer un bel et sombre inconnu (2010). Deux ans plus tar, le britannique renoue avec son compère de Trainspotting, Ewan McGregor, dans Perfect Sense, drame de SF se déroulant dans un monde frappé par une étrange épidémie qui détruit progressivement les cinq sens.

Bremner alterne petit et grand écran avec régularité, apparaissant dans les séries Accused, The Vatican, Banished et dans les blockbusters Snowpiercer et Jack le chasseur de géants, où il croise encore Ewan McGregor. En 2017, les deux complices se retrouveront une nouvelle fois dans Trainspotting 2, suite du film culte de 1996, toujours mis en scène par Danny Boyle. On verra également l'artiste dans Wonder Woman.