Colin Morgan fait ses études à Belfast en Irlande du nord à l'Institute Further and Higher Education où il obtient un diplôme d'Art Dramatique en 2004. Son talent lui permet par la suite d'intégrer la Royal Scottish Academy of Music and Drama de Glasgow. Il y suit les cours jusqu'à glaner un nouveau diplôme en 2007.
Colin débute sa carrière de comédien la même année en glanant le premier rôle de la pièce de théâtre Vernon God Little qu'il joue à Londres. La même année, on peut également le retrouver sur les planches dans la pièce All about my mother adaptée du film de Pedro Almodovar, Tout sur ma mère.
La BBC le repère en 2008 et lui propose le rôle de Jethro Cane dans la célèbre série britannique de science-fiction Dr Who où il fait face au Docteur David Tennant. La même année, toujours pour la BBC, l'acteur est choisi pour incarner Merlin dans la série familiale du même nom. Dans cette version de la célèbre légende, Colin interprète le magicien lors de ses jeunes années, contraint de cacher ses pouvoirs à la cour de Camelot. L'artiste campe l'enchanteur 5 saisons durant jusqu'en 2012.