Harold Perrineau s-a nascut pe 7 august 1963 in Brooklyn, New York, fiind fiul lui Harold Williams Senior si al lui Sylvia Perrineau. Parintii lui i-au schimbat numele in Williams la varsta de sapte ani. Mai tarziu, Harold si-a schimbat legal numele, revenind la numele sau de botez, dupa ce a aflat ca mai exista un actor cu numele de Harold Williams. Prenumele sau de origine franceza este de fapt numele de fata al mamei sale. Perrineau este un nume de origine creola-americana.
Harold a urmat Universitatea Shenandoah, dar nu a absolvit. El si sotia lui, Brittany, au o fiica, Aurora Robinson Perrineau, nascuta in 1994. Cea de-a doua fiica, Wynter Aria, s-a nascut pe 7 Mai 2008.
In 1989, Perrineau a fost ales sa interpreteze rolul lui Tyron Jackson in premiera mondiala a adaptarii la scena a filmului hit din 1980, Fame (acum cunoscut sub numele de Fame: The musical), in teatrul Walnut Street , in Philadelphia, Pennsylvania.
Perrineau a jucat rolul lui Link in seria Matrix, dupa ce operatorul original Tank a fost sters din scenariu, in momentul in care Marcus Chong a fost concediat din cauza disputelor pe baza banilor.
Partenerul sau din Lost, Adewale Akinnuoye-Agbaje, a jucat alaturi de Perrineau si in seria Oz de pe canalul HBO.
Perrineau a interpretat personajul Michael Dawson in serialul Lost. El a fost temporar scos din scenariu atunci cand personajul sau a parasit insula impreuna cu fiul sau la finalul sezonului al doilea si nu a mai aparut deloc in sezonul al treilea. Oricum, reintoarcerea lui pentru a juca in serial in sezonul al patrulea, a fost anuntata in iulie 2007. Mai tarziu, la finalul sezonului al patrulea, personajul jucat de el a fost ucis.
Mai tarziu, Perrineau a fost ales sa joace in tragedia The Unusuals pentru canalul ABC. A mai jucat de asemenea in 30 Days of Night: Dark Days.
Perrineau a aparut in 2008 in videoclipul dedicat lui Barack Obama.