近年はレーシングドライバーとしての活動でも有名であり、世界選手権クラスでの優勝を含む数々の好成績を収めている。またクラシック・カーのコレクターでもある。現在は自らの名前を冠した「デンプシー・プロトンレーシング」のチームオーナーとして、FIA 世界耐久選手権（WEC）にシーズン参戦している。また過去にはアメリカ・グランダムGTシリーズにマツダ・RX-8で参戦したほか、アメリカン・ル・マン・シリーズ（ALMS）にも参戦していた。グランダムシリーズでも自らマシンドライバーも務めていた。2016年3月に、本人曰く「家族と、私の俳優としてのキャリアを考え」レーシングドライバー活動を一時休止することを発表したが、チームオーナーとしての活動は引き続き行う。
ルイストン (メイン州)でセールスマンの父、学校事務員の母のもとに生まれる。アイルランド系アメリカ人。身長は179cm。10代の頃はジャグリングに熱中していたという。スキーも得意。舞台『トーチソング・トリロジー』のオーディションで見出され、舞台ツアーに同行。その後、メイン州やニューヨークでも舞台に立った。映画デビューは1985年。初期の頃はアイドル的な青春映画が多くいくつか主演するも人気は徐々に下降し、1994年から1990年代末期までの低迷期を得て、2000年代に入り脇役ながら作品の質、内容は向上しさらにテレビドラマ『グレイズ・アナトミー』でブレイクし評価された。2000年代後半以降は映画においても、『フリーダム・ライターズ』（2007年）やディズニーのヒット作『魔法にかけられて』（2007年）などで中心的な役として出演するようになり、2008年には『近距離恋愛』で主演。2002年にはディズニーのOVAアニメーション作品『ブラザー・ベア2』で主人公キナイの声優を務めた。
初代石川五右衛門没後四百年の歌舞伎を観賞する五ェ門は、先祖の最期に震えながら涙していた。すると、いきなり屋根裏から忍者軍団が姿を現し、五ェ門を襲ってきた。彼らの投げる手裏剣を五ェ門は斬鉄剣で斬りおとしていく。忍者軍団の追撃をうけながらも、五ェ門は応戦しながら逃走していく。一方、歌舞伎に興味のないルパンと次元はゲームセンターで暇つぶし。ルパンはUFOキャッチャーに3000円以上も突っ込む始末で、クロスワードパズルにはまっている次元の制止に対しても、「狙った獲物は絶対に逃がさねぇってのがな、ルパン家のモットーなんだよ!」と制止を振り切るありさま…。やっとの思いで景品を手に入れたルパンだったが、その矢先に五ェ門と忍者軍団が目の前を走り去っていったためその後を追う。なんとか忍者軍団の追撃をかわした3人であったが、今度は騒ぎを聞きつけた銭形警部がやってくる。銭形は「ルパンキャッチャー」という珍妙な秘密兵器（UFOキャッチャーの大型アームを搭載した飛行船）でルパンと次元を捕獲したが、2人はすぐに逃走。事の発端である五ェ門を問いただすが、五ェ門は「狙われておるのは拙者のみだ、関わりあいにならないほうがいい。これ以上首を突っ込むと、お主たちでも…斬る」と、妙に排他的な態度で立ち去ってしまった。その3人の会話を後方から車で見届ける怪しげな影があることにルパンは気づく。ライター型カメラでこっそりと写真を撮ったルパンは、パリにあるアジトに戻って写真を解析した結果、その人物は香港マフィアのボスである陳珍忠であることが判明する。何かあると睨んだルパンと次元は、陳の主催するパーティーに潜入すべく香港に停泊中の豪華客船に潜り込むが、その船には陳に求愛を受けた不二子も潜入していた。不二子の狙いは、陳の狙っている豪華客船タイタニック号の船内にあるお宝であった。そこへ、陳珍忠が姿を現す。彼によれば、そのお宝とは「竜の置物」で、かつてそのお宝はルパンの祖父であるアルセーヌ・ルパンが予告状を出して唯一盗めなかった物であった。思いもよらぬ事実に真剣な顔つきになったルパンは、陳の元から逃走。すぐさま陳の製作したチタン合金製の潜水艇を盗んで、海底4000mの深海に沈んでいるタイタニック号へと向かい、苦難の捜索の末に竜の置物を手に入れる。海上で待つ不二子のもとへ戻ったルパンを、突然見覚えのある影がルパンたちを襲った。それは、五ェ門と五ェ門の同門である桔梗であった。先祖代々竜の置物を守る五ェ門達は仲間であるルパン達から竜の置物を取りもどそうとしていた。しかし、そこへ銭形警部も現れ、五ェ門達は撤退し、大混乱に陥る。なんとか銭形の追跡を免れたルパン達であったが、今度は潜水艦で陳達が現れ、不二子はいつもの如く色仕掛けで、陳に取り入り竜の置物を渡し裏切った。間一髪のところで逃走したルパンは再び香港へ赴き、陳の屋敷に潜入。しかし、竜の置物をめぐっての激しい争奪戦の中、桔梗が命を落としてしまう。陳の屋敷から逃走したその夜のホテルの一室、祖父の成し遂げられなかった役目を終えていたルパンは、既に竜の置物に未練は無く、桔梗を供養してやるようにと、五ェ門に置物を手渡すもその一方でルパンは桔梗のことである疑問を抱いていた。ようやく置物を手に入れても桔梗を死なせてしまった悲しみにくれるなか、五ェ門は部屋のドアがノックされて一人の女が入って来るのに気付く。なんとその女は死んだはずの桔梗であった。しかし、五ェ門に弱々しく抱きつく桔梗の手には短剣が握られ、油断していた五ェ門は脇腹を刺されてしまう。実は桔梗も、幻斎と同様に陳の手下であり、竜の置物のことを陳に話したのも彼女でかつて竜の置物を盗んだ曾祖父に成り代わり、莫大な富を狙っていたのだ。本性を現し、五ェ門を刺した桔梗は連れである幻斎と共に、陳に厳命された不二子の拉致も果たす為、シャワーを浴びていて全裸のままの不二子を気絶させ、竜の置物と共に奪い去ってしまった。さらわれた不二子が目を覚ました場所は、陳の所有する武器製造工場。竜の置物と斬鉄剣との間には恐るべき秘密が隠されていた…。