Ernst Deutsch wurde am 16. September 1890 in Prag (damals Österreich-Ungarn, heute Tschechische Republik) als Sohn einer wohlhabenden Kaufmannsfamilie geboren. In der Jugend galt seine Leidenschaft vor allem dem Tennis: Dank seiner Erfolge schaffte er es bis auf Platz 7 der österreichisch-ungarischen Rangliste. Nach dem Abitur absolvierte Deutsch einen einjährigen Wehrdienst in der k.u.k.-Armee.

Über Ernst Deutschs Beweggründe für seine Hinwendung zur Schauspielerei gibt es keine gesicherten Informationen. Fest steht, dass er 1914 von dem renommierten Theatermann Berthold Viertel an die Wiener Volksbühne engagiert wurde. Es folgte eine kurze Spielzeit in Prag, bevor er 1916 an das Albert-Theater in Dresden ging; im Jahr darauf wechselte er ans Deutsche Theater Berlin. Nicht zuletzt wegen seiner Titelrolle in Walter Hasenclevers Jugenddrama "Der Sohn", in der er zwischen 1916 und 1923 mehrfach zu sehen war, gilt Deutsch heute als "expressionistischer Schauspieler" par excellence.

Parallel zu seiner Theaterkarriere wirkte Deutsch ab 1916 auch in Filmen mit. Sein Debüt gab er mit der Hauptrolle in "Die Rache der Toten" (1916) unter der Regie von Richard Oswald, der ihn anschließend auch in einer tragenden Rolle als Jesuit für das historische Gesellschaftsdrama "Die zweite Frau" (1917) engagierte. Für den Regisseur Rochus Gliese stand er an der Seite Paul Wegeners für das pazifistische Drama "Apokalypse" (1918) vor der Kamera. Mit Gliese und Wegener drehte Deutsch auch seinen wohl berühmtesten Film: Den expressionistischen Klassiker "Der Golem und wie er in die Welt kam" (1920). Darin spielte er den eifersüchtigen Rabbiner-Gehilfen, der den Golem zum Leben erweckt. Das Trio Gliese, Wegener und Deutsch arbeitete bei drei weiteren Filme zusammen: Bei den Historiendramen "Der Galeerensträfling" (1919) und "Herzog Ferrantes Ende" (1922) sowie bei der Stefan-Zweig-Adaption "Mutter, dein Kind ruft! Das brennende Geheimnis" (1923).

Insgesamt spielte Deutsch von 1916 bis Ende der 1920er Jahre Haupt- und Nebenrollen in über 40 Stummfilmen, darunter Carl Wilhelms "Soll und Haben" (1924), Joe Mays "Dagfin" (1926) und Géza von Bolvárys "Artisten" (1927). Daneben blieb er stets auch als Bühnenschauspieler aktiv. In Berlin stand Deutsch bis 1933 an verschiedenen Theatern auf der Bühne, daneben gab er Gastspiele in Hamburg, München und Wien. 1930 nahm er an einer Theatertournee nach Südamerika teil. Im Film wie beim Theater wurde er gerne als unheimlicher Charakter besetzt, der trotz einer geheimnisvollen Ausstrahlung häufig den Schutzinstinkt anderer heraufbeschwört.

Nach der Machtübernahme der Nazis verließ Ernst Deutsch als Jude Deutschland. Er spielte Theater in Wien und Prag, gab Gastspiele in Zürich, Brüssel und London. In England spielte er 1936 auch eine Nebenrolle in dem romantischen Historiendrama "The Marriage of Corbal", bei dem die österreichischen Exilanten Karl Grune und Fritz Brunn Regie führten. 1938 zog Deutsch in die USA, zunächst nach New York, wo er ein kurzes Engagement am Broadway erhielt. 1939 ging er nach Los Angeles und wurde amerikanischer Staatsbürger. Er hatte vereinzelte Nebenrollen in Hollywoodproduktionen, so etwa in dem Anti-Nazi-Drama "The Man I Married" (US 1940) und in dem in Österreich spielenden Kriegs- und Fluchtdrama "So Ends Our Night" (US 1941), nach Erich Maria Remarques Roman "Liebe deinen Nächsten". Zwischen 1942 und 1945 arbeitete Deutsch unter dem Pseudonym Ernest Dorian. In Filmen wie "Enemy Agents Meet Ellery Queen" (US 1942), "The Moon Is Down" (US 1943) und "Night Plane from Chungking" (US 1943) verkörperte er vornehmlich Nazis und Offiziere.

Nach Kriegsende gab Deutsch 1946 ein Gastspiel in Buenos Aires, Argentinien, und kehrte 1947 über Paris und die Schweiz nach Wien zurück. Dort wurde er Ensemblemitglied des Burgtheaters und war mit Erfolg auch als Filmschauspieler tätig. So wurde er für seine Hauptrolle in G.W. Pabsts Antisemitismus-Drama "Der Prozeß" (AT 1948) bei den Venedig Filmfestspielen als Bester Darsteller ausgezeichnet. In Carol Reeds Klassiker "The Third Man" ("Der dritte Mann", GB 1949) hatte er die tragende Rolle des Baron Kurtz.

Ab 1951 lebte Deutsch wieder in Berlin, wo er insbesondere am Schillertheater große Erfolge feierte. So spielte er in zehn Jahren in über 1000 Aufführungen die Titelrolle in "Nathan der Weise" und tourte mit der Inszenierung auch durch Europa. 1962 wurde er in Wien mit dem Ehrentitel "Kammerschauspieler" ausgezeichnet und erhielt die höchst renommierte Kainz-Medaille.

Im Kino hingegen machte Deutsch sich rar. In den fünfziger Jahren drehte er lediglich drei Filme, stets in Nebenrollen: "K - Das Haus des Schweigens" (1951), "Wenn abends die Heide träumt" (1952) und, als Papst Leo XIII., "Sebastian Kneipp" (AT 1958). Danach sah man ihn nur noch vereinzelt in Fernsehproduktionen, etwa in der Gerhart Hauptmann-Adaption "Vor Sonnenuntergang" (1962). 1964 wurde er beim Deutschen Filmpreis mit einem Ehrenpreis "für langjähriges und hervorragendes Wirken im deutschen Film" ausgezeichnet. Die Titelrolle in dem historischen Kriminalfilm "Der Fall Bohr" (1966, TV), nach dem Leben des Geschäftsmanns und Geldfälschers Peter Ritter von Bohr (1773-1847), war Ernst Deutschs letzte Rolle vor der Kamera.

Am 22. März 1969 starb Ernst Deutsch in Berlin. Noch kurz vor seinem Tod hatte er im Jungen Theater in Hamburg, einem kleinen Privattheater, in seiner Paraderolle des Nathan das Publikum begeistert. Zu seinen Ehren wurde das Theater im Jahr 1973 in Ernst Deutsch Theater umbenannt.