Siendo niño, Freddie Highmore se consagró como un talento del mundo del cine. Primero fue merecedor del premio Empire al recién llegado más prometedor y luego fue nominado dos veces por el Sindicato de Actores de Cine y ganó dos años consecutivos el premio otorgado por la Asociación de Críticos de Retransmisiones Cinematográficas al mejor actor joven.
Después de filmar Two Brothers, dirigida por Jean-Jacques Annaud; Women Talking Dirty, con Helena Bonham Carter; y Five 
Children and It,con Kenneth Branagh, Freddie alcanzó la fama en su papel de Peter en Finding Neverland, película nominada a los premios Óscar. La coprotagonista del film, Kate Winslet, lo describió como el mejor actor joven que había visto en su vida. Johnny Depp quedó tan impresionado que hizo presión para que Highmore actuara con él en Charlie and the Chocolate Factory, de Tim Burton.
Luego de actuar junto a Russell Crowe en A Good Year, de Ridley Scott, Freddie interpretó el papel principal en la trilogía Arthur and the Invisibles, de Luc Bresson, en donde aprendió a hablar francés con soltura.
En Estados Unidos, interpretó el papel principal en August Rush, una película nominada a los premios Óscar, e interpretó el doble papel de un par de gemelos en The Spiderwick Chronicles.
Mientras continuaba su educación, Freddie prestó su voz en las películas Astro Boy, The Golden Compass, y Justin and the Knights of Valour, e interpretó el papel principal en Master Harold… and the Boys, una película de la época del apartheid en Sudáfrica.
Freddie volvió a actuar con Helena Bonham Carter en la película Toast, y más recientemente regresó a Nueva York para trabajar con Emma Roberts en The Art of Getting By.
Con las mejores calificaciones en todos los exámenes académicos, Freddie estudia árabe y español en la Universidad de Cambridge, en donde fue nombrado académico destacado y fue mejor promedio en primero y segundo año.