Sebastian Armesto actuó en producciones teatrales en Gran Bretaña, incluidos tres espectáculos en el Teatro Nacional y uno en la Corte Real. Actualmente también escribe y dirige teatro con la compañía Simple 8. Comenzó a aparecer en pantalla desde los noventa y al poco tiempo adquirió papeles reconocidos en varias películas. En 2007, interpretó a Carlos V, Emperador del Sacro Imperio Romano en la serie The Tudors. Al siguiente año protagonizó la serie dramática de ITV The Palace como el despreocupado hermano menor del Rey, el Príncipe George. En pantalla grande, participó como el conde Louis de Provence en María Antonieta (2006) de Sofia Coppola e interpretó al rey español Fernando VI en la película de 2011 Piratas del Caribe: Navegando aguas misteriosas. Además, participó como el teniente Dopheld Mitaka en Star Wars: El despertar de la fuerza. En 2020, Armesto participa en la serie Maldita, la nueva serie original de Netflix.