Nato nel 1959 a Oxford, da una famiglia molto ricca, è il minore di quattro figli (ha un fratello maggiore di sei anni e due sorelle). Sua madre, Patricia Laidlaw, è morta di sclerosi laterale amiotrofica quando lui aveva 29 anni. Il padre, W.G.R.M. "Ran" Laurie, era un medico ed un atleta: vinse la medaglia d'oro di canottaggio alle Olimpiadi del 1948 a Londra.

Sebbene educato in un nucleo familiare presbiteriano, ora si dichiara ateo.[1] È cresciuto a Oxford, dove si è formato alla Dragon School. Successivamente ha frequentato l'Eton College e poi il Selwyn College di Cambridge, alla facoltà di antropologia ed archeologia[2], dove ottiene un Third-Class Honours degree[3].

Come il padre, è stato un canottiere sia al college che all'università; nel 1977 ha vinto le Nazionali Britanniche, nella categoria juniores, prima di rappresentare, con il suo co-partner, il Britain Youth Team al Campionato Mondiale Giovanile del '77. Nel 1980 col suo partner di canottaggio, J.S. Palmer, ha gareggiato con il team degli Eton Vikings per i Silver Goblets. Successivamente ha vinto un Blue durante la gara di canottaggio fra Cambridge e Oxford del 1980, che Cambridge perse solo per un metro e mezzo. Hugh è membro del Leander Club, uno dei club di canottaggio più antichi e prestigiosi.

Costretto ad abbandonare il canottaggio perché ammalatosi di mononucleosi, decide di unirsi alla compagnia teatrale dei Footlights di Cambridge. Lì incontra Emma Thompson, con cui ha una breve relazione.
È lei a presentargli il suo futuro migliore amico, nonché co-autore e co-protagonista in molti dei lavori comici a cui prenderà parte: Stephen Fry (anni dopo, Laurie, Fry e la Thompson faranno una parodia di loro stessi come rappresentanti del "Footlights College, Oxbridge" in Bambi, un episodio di The Young Ones, con il co-sceneggiatore della serie Ben Elton).

Nel 1980-81, durante il suo ultimo anno all'università, Laurie viene eletto presidente dei Footlights, con Emma Thompson come vice; il loro spettacolo di fine corso, The Cellar Tapes, vince il Perrier Award all'Edinburgh Fringe Festival. Scritto principalmente da Laurie e Fry, il cast era formato anche dalla Thompson, da Tony Slattery, Paul Shearer e Penny Dwyer.

Dal 1986 è sposato con l'architetta e amministratrice teatrale Jo Green. Hanno tre figli, Charles, Bill e Rebecca. Si divide tra Londra e Los Angeles da quando presta il suo volto al protagonista della fortunata serie Dr. House - Medical Division.

È zio dell'attrice Rachel Hurd-Wood.

Il sodalizio fra Hugh Laurie e Stephen Fry continua negli anni successivi con gli sketch di A Bit of Fry and Laurie e la serie televisiva Jeeves e Wooster, adattamento delle storie di P. G. Wodehouse, dove Laurie interpreta Bertie Wooster, un ruolo che gli ha permesso di mettere in luce le sue doti musicali di pianista e cantante.

Negli anni successivi lo troviamo impegnato in alcuni film: Gli amici di Peter (1992), Ragione e sentimento (Sense and Sensibility) (1995), La maschera di ferro (1998), Maybe Baby (2000) e nella serie Stuart Little.

Nel 1996 esordisce anche come romanziere, pubblicando il thriller comico The Gun Seller, uscito anche in Italia con il titolo Il venditore di armi (Marsilio Editori). Il suo secondo lavoro, dal titolo The Paper Soldier, è inedito in Italia.

Nel 1998 ha partecipato ad una puntata del serial TV Friends come "Il gentiluomo dell'aeroplano" che nell'episodio Il matrimonio di Ross (2) tratta con cinismo e incomprensione la vicina di posto sull'aereo, Rachel.

Nel 2004, nel film Il volo della fenice, un remake dell'omonimo film del 1965, reinterpreta Ian, lo scorbutico e irrispettoso dirigente di una compagnia petrolifera che, insieme al suo staff, rimane vittima di un incidente di volo, precipitando nel deserto del Gobi.

Conosciuto soprattutto per aver interpretato personaggi inglesi prevalentemente comici, Laurie ha ottenuto vero riconoscimento con la serie della Fox Dr. House - Medical Division (in originale House M.D.), nella parte del geniale e misantropo dottor Gregory House. All'apparenza irascibile e poco socievole, in realtà nel succedersi delle puntate il personaggio si rivela molto più complesso.
Questa parte gli ha fruttato la vittoria del Golden Globe come miglior attore per serie televisive drammatiche per 2 anni consecutivi (2006 e 2007), la TCA Award e una nomination agli Emmy Awards. Il compenso di Laurie per la quarta serie Dr. House - Medical Division è di 300.000$ a puntata[4].

Nonostante nel maggio 2007 sia stato insignito dalla Regina Elisabetta II della decorazione Most Excellent Order of the British Empire, Laurie ha dichiarato di sentirsi "abbandonato dal suo paese": «Non mi offrono più copioni, a quanto pare gira l'idea che mi sia venduto» ha detto l'attore, in relazione al fatto che nella serie Dr. House il suo personaggio parli con accento statunitense.[5]

Attualmente ha un contratto fino al 2012 per la parte di Gregory House, che gli fa guadagnare 400.000 dollari a puntata; è l'attore televisivo piu pagato dopo William Petersen (CSI), che ne incassa 600.000.[6]