Né dans une famille chrétienne d'origine irlandaise dans l'Etat de New-York, Mickey Rourke grandit à Miami. Il s'intéresse plus au sport qu'à la comédie, en particulier le self-défense et la boxe, un sport qu'il commence à l'âge dès son plus jeune âge (une façon peut-être de se défendre d'un beau-père violent). A douze ans, il remporte son premier combat de boxe, sous le nom d'André Rourke. Il s'entraîne dans le même club de boxe qui a vu les débuts de Mohamed Ali. En 1969, il suit les cours d'un ancien champion du monde poids moyen, Luis Rodriguez. En 1971, il est victime d'une commotion cérébrale durant un match, et fut forcé d'arrêter un temps la boxe.
A dix-neuf ans, il retourne à New-York pour y suivre des cours d'art dramatique à la prestigieuse Lee Strasberg Institute. Durant ce temps, il exerce de nombreux petits métiers (videur de boîte de nuit, gardien de parking,...). Ses premiers pas au cinéma ont lieu en 1979 pour Steven Spielberg dans 1941. Il joue aussi pour Michael Cimino dans la porte du paradis et pour Lawrence Kasdan dans La Fièvre au corps. En 1983, dans Rusty James, sous la direction de Francis Ford Coppola, Mickey Rourke se fait enfin un nom auprès du public. En 1984, il est la tête d'affiche du le Pape de Greenwich Village, mais le film connaît un échec commercial.
En 1985, il retrouve Michael Cimino, cette fois-ci en tête d'affiche, pour l'année du dragon. L'année suivante, sortira 9 semaines 1/2. Le film fait de lui, ainsi que de sa partenaire, Kim Basinger, une star. Ne supportant pas l'image de sex-symbol qui lui colle à la peau suite à ce film, il joue un alcoolique dans Barfly de Barbet Schroeder. Sa performance est applaudie, en particulier par les critiques.
En 1987, il joue pour Alan Parker dans Angel Heart. De nouveau, Mickey Rourke se voit couvert d'éloge par la critique.
Arrive ensuite Harley Davidson et l'homme aux santiags, un film qui discréditera l'acteur. Durant les années 90, sa carrière décline petit à petit, en raison de choix artistiques discutables et de problèmes personnels: un divorce -d'avec Debra Feuer- en 1989, puis un mariage tumultueux avec Carré Otis, qui se finit au tribunal pour violences conjugales, divorce à la clé (en 1998). Mickey Rourke se retrouve alors rejeté par le milieu du cinéma, et il tombe entre les mains de l'escroc Christophe Rocancourt.
Mickey Rourke décide de revenir à ses premiers amours, la boxe, en 1991, sous le surnom de el marielito. Malgré ses victoires, force est de constater qu'il n'a pas le niveau de ses ambitions (un titre mondial), et en 1995 il met un terme à sa carrière. De son expérience de boxeur, Mickey Rourke en retire plusieurs opérations chirurgicales réparatrices qui laisseront des marques indélébiles.
En 1995, Tsui Hark, pour son premier film américain, Double Team, fait appel à lui. Puis, il retrouve Francis Ford Coppola pour L'Idéaliste. En 1998 il joue pour Vincent Gallo dans Buffalo '66, un film qui sera acclamé dans le milieu du cinéma indépendant.
En 2000, il joue dans Animal Factory, puis dans Get Carter, deux films qui auraient pu relancer sa carrière. Mais en 2001, il fait de nouveaux parler de lui lors du tournage du petit film Luck of the Draw, dont il est viré, et duquel il sort ruiné. Ses pertes sont estimées à 30 millions de $, sans que Mickey Rourke ne sache bien où cet argent a disparu. Il est alors interné un temps pour être soigné de tendances d'autodestruction prononcées.
En 2003 Robert Rodriguez le remet sur les rails avec Desperado 2 -Il était une fois au Mexique, puis Sin City. En 2005, il est à l'affiche de Domino. Mais c'est Darren Aronofsky qui refera de Rourke une star en lui faisant jouer un catcheur sur le retour dans The Wrestler. Il reçoit le Golden Globe du meilleur acteur pour ce rôle, ainsi qu'une nomination à l'Oscar.
En 2010, il est à l'affiche de deux grosse productions: Expendables: Unité spéciale et Iron Man 2.
 
Il a aussi travaillé en tant que scénariste sur trois films durant sa carrière: F.T.W., Homeboy et Bullet.
 
Durant sa carrière, Mickey Rourke est passé à côté de nombreux rôles de premier plan: 48 heures (rôle tenu par Nick Nolte), Platoon, Top Gun, Tombstone, Highlander (à la place de Christophe Lamber), Les incorruptibles (pour le rôle principal finalement tenu par Kevin Costner ), Rain Man (à la place de Tom Cruise), Revolver, Pulp Fiction (le rôle tenu par Bruce Willis), Boulevard de la mort (en lieu et place de Kurt Russell), Le silence des agneaux (à la place de Scott Glenn), Le flic de Beverly Hills (au lieu d'Eddie Murphy), deux flics à Miami (dans le rôle tenu par Don Johnson). Enfin, il a joué dans la ligne rouge de Terrence Malick, mais son personnage a finalement été coupé au montage.