Owen Burke empezó en grande su carrera, haciendo su debut cinematográfico en Atracción peligrosa (2010) bajo la dirección de Ben Affleck. Los siguientes años, Burke participó en otras cintas como El justiciero (2014) a lado de Denzel Washington y en algunos cortometrajes. Tuvo su primera exposición en los servicios de streaming cuando interpretó a Mazur en el episodio Resupply de The Punisher (2017). Burke volvió a trabajar con Ebon Moss-Bachrach en la cinta original de Amazon Prime Video Blow the Man Down (2019). En 2019 tuvo una participación en un papel regular de la segunda temporada de Castle Rock. Próximamente lo podremos ver actuando en la película CODA: Señales del corazón (2021), que recibió el premio al Mejor Reparto en Sundance.