A la edad de diez años, Patrick Schwarzenegger tuvo un pequeño papel en la película Los calientabancas (2006). A lo largo de su infancia, practicó la actuación con su padre y a los 15 años comenzó una línea de ropa. Schwarzenegger también firmó con LA Models, quien lo impulsó para participar en campañas publicitarias de alto nivel como Ralph Lauren y Armani. En 2012, se matriculó en la Universidad del Sur de California y se graduó de la Escuela de Negocios Marshall de la USC con una especialización en Artes Cinematográficas en mayo de 2016. Durante sus estudios, también estuvo activo en la actuación con papeles secundarios en Un invierno en la playa (2012), Son como niños 2 (2013) y A la *&$%! con los Zombis (2015). Su primer papel principal fue junto a Bella Thorne en Amor de media noche (2018), un drama romántico sobre una adolescente con una rara condición médica. En 2021 forma parte de Moxie, cinta de Netflix dirigida por Amy Poehler basada en la novela homónima de Jennifer Mathieu.