Dönemin ünlü sinema oyuncusu Osgood Perkins (1892-1937) ve Janet Esselstyn Rane'in oğlu olarak New York'ta doğdu. 15 yaşında iken amatör tiyatrolarda sahneye çıktı. İlk filmi The Actress'ten 3 yıl sonra 2. filmi Friendly Persuasion (Dostça Kandırış, 1956) ile Hollywood'da büyük yetenek olarak karşılandı. 1961 Cannes Film Festivali'nde Amiez-Vous Brahms? filmindeki rolüyle En İyi Erkek Oyuncu ödülünü kazandı. Yönetmenliğini Alfred Hitchcock'un üstlendiği Sapık (Psycho) filmindeki Norman Bates karakteri ile sinema tarihinin en unutulmaz karakterlerinden birine hayat verdi. Bu karakteri serinin daha sonra gelen 3 filminde de canlandırdı.
1960'larda göç ettiği Avrupa'da çeşitli ülkelerden filmlerde oynasa da çok büyük ses getirmedi, yine de Orson Welles'in Dava (Franz Kafka) uyarlamasında Josef K. rolü ile akıllarda yer etti. 1970'lerde ülkesine geri döndü fakat eski ününden uzak kaldı. 1974'te Doğu Ekspresinde Cinayet gibi şöhretli oyuncuların bulunduğu bir filmde kadroda yer aldı ve sekreter Hector McQueen'i canlandırdı. 1980'lerde daha çok TV filmlerinde oynadı. 1990'da AIDS teşhisi konan Perkins, 1992 yılında geçirdiği zatürreenin ardından 60 yaşında yaşama veda etti. Cenazesi yakıldıktan sonra külleri eski evinde yapılmış özel bir bölümde saklanmaktadır.
1973'te Berry Berenson'la evlenmiş ve bu evlilikten Oz (d. 1974) ve Elvis (d. 1976) adlarında iki oğlu olmuştur. Dedesiyle aynı adı taşıyan Oz Perkins de sinema oyuncusu olurken Elvis Perkins müzisyenliği seçti. Anthony Perkins'in eşi Berenson, 2001'de 11 Eylül saldırısının kurbanlarından biridir.
Biseksüel olan Anthony Perkins'in, aralarında tanınmış aktörlerin de bulunduğu birçok erkekle ilişkisi olduğu bilinmektedir.
