Sterling K. Brown St. Louisban született Missouri államban 1976.április 5-én. Nevében a K a Kelby rövidítése. Édpja Sterling Brown, édesanyja Aralean Banks Brown. 4 testvére van. 10 éves korában apja meghalt. Olivette-ben nőtt fel. A Mary Institute and St. Louis Contry Day School-ban tanult.

1998-ban diplomázott a Stanford University-ben. Később Master of Fine Arts fokozatú diplomát szerzett a New York University's Tisch School of the Arts-ban. 2007-ben feleségül vette Ryan Michelle Bathe-t, akivel két gyermekük született és a mai napig együtt élnek. Filmes karriejét 2002-ben kezdte a Hip-hop szerelemben.

2005-ben feltűnt a Házasság a négyzetenben és a Maradj!-ban. 2007-ben ráosztották Roland Burton karakterének megformálását a Katonafeleségek 108 epizódjában 2013-ig. Ezekben az években olyan alkotásokban csillogtatta meg tudását, mint a The Favor, A törvény gyilkosa, A lökött tesó és A célszemély 6 része.

2013-ben közreműködött a The Suspectben, majd egy év múlva a Galyntine-ben. 2015-ben Fletcher detektív bőrébe bújt a Mojave-ban. 2016-ban Hurd-ot alakította az Afganisztáni víg napjaimban és Rodney Scott-ot a Spacemanben. 2016-ban Randall Pearson bőrébe bújt a Rólunk szól eddig 36 epizódjában és legutóbbi két megjelenése a Marshall-ban illetve a Fekete Párducban volt, utóbbi 2018-ban.