Zijn ouders waren Europese immigranten. Ed Wynn was pas vijftien toen hij wegliep van huis om zich aan te sluiten bij een toneelgezelschap. Nadat die over de kop was gegaan keerde hij noodgedwongen terug naar huis. Om toch enig inkomen te hebben verkocht hij hoeden maar ondertussen werkte hij zich gestaag op in de toneelwereld van New York en was op zijn achttiende uitgegroeid tot een succesvolle acteur van hoofdrollen in het vaudeville-circuit. Daar bouwde hij in de Ziegfeld Follies verder aan een stevige reputatie en was er te zien in een aantal edities als The Perfect Fool. Een ruzie met zijn vroegere rivaal W.C Felds die voornamelijk actief was in musicals kreeg bijzonder veel aandacht in de media en dat zorgde meteen voor heel wat negatieve publiciteit. In 1919 bereikte hij het hoogtepunt in populariteit als komische acteur op Broadway. Maar toen hij ook nog een aandeel had in een acteursstaking kwam hij op de zwarte lijst terecht.

Maar Wynn was niet van plan om zomaar op te geven. Hij ging zijn eigen shows gaan produceren, met bijzonder veel succes in de jaren ’20. Die zorgden niet alleen voor heel wat opbrengst aan de kassa’s, ook de critici gaven hem positieve commentaren. In die periode was Wynn maar uitzonderlijk nog eens te zien in een film.

Ondanks alles bleef hij bijzonder populair, aanvankelijk in het toneel, later ook op de radio waar hij bekend werd als de Texaco Fire Chief. In de jaren ’30 zorgde een aantal foute zakelijke transacties waaronder het opstarten van een radioketen ervoor dat hij geruïneerd werd.

In de jaren ’40 zorgde Ed Wynn voor een comeback als karakteracteur op Broadway maar ook op televisie. In 1949 won hij zijn eerste Emmy Award als beste acteur in een televisieserie.

In de jaren ’50 viel hij opnieuw zonder werk op het moment dat zijn lolbroekenkomedies definitief tot het verleden behoorden. En toch keerde hij terug, maximaal gesteund door zijn zoon Keenan Wynn waardoor hij eind de jaren ’50 opnieuw furore maakte als karakteracteur. Zijn geslaagde terugkeer werd verzilverd door middel van een Oscar-nominatie voor zijn rol in The Diary of Anne Frank.

Ed Wynn bleef actief als acteur tot aan zijn dood, in zowel ernstige als komische rollen maar ook in televisiedrama’s.