Egresado del Royal Dramatic Theatre, de Estocolmo, Persbrandt es uno de los actores más reconocidos en cine y televisión de su país. Ha participado en cintas como 9 millimiter (1997), Tre solar (2004), Gangster (2007), En un mundo mejor (2010), El hobbit: La desolación de Smaug (2014), El Rey Arturo: La leyenda de la espada (2017), La chica de la telaraña (2018) y en televisión en series como Oskyldigt dömd (2008-2009), Beck (1997-2016) y Sex Education (2019-2020). Próximamente lo veremos en Sophie's War, un filme dirigido por Joshua Sinclair.