Líder norte-americano, firme e de queixo caído, de filmes mudos e antigos, muito associado aos ocidentais. Nascido na cidade de Nova York, Holt costumava afirmar ter nascido em Winchester, Virgínia, onde cresceu. Filho de um ministro episcopal, ele frequentou a Trinity School em Manhattan, o Instituto Militar da Virgínia, do qual foi expulso por mau comportamento. Desistindo de suas vagas esperanças de se tornar advogado, ele seguiu a estrada, engajando-se em inúmeras ocupações. Minerou ouro no Alasca, trabalhou como ferrovia e como engenheiro civil, entregou correspondência, montou gado em rebanhos e participou de produções teatrais itinerantes. Enquanto procurava trabalho como agrimensor em São Francisco em 1914, ele se ofereceu para montar um cavalo em um penhasco em uma cena de uma equipe de filmagem em San Rafael. Em gratidão, o diretor deu-lhe uma parte no filme. Holt seguiu o pessoal do cinema até Hollywood e começou a conseguir brechas e acrobacias nos muitos westerns e seriados que estavam sendo feitos lá. Ele impressionou vários colegas de trabalho da Universal Pictures, entre eles Francis Ford e seu irmão John Ford, e Grace Cunard. Holt logo se tornou um coadjuvante frequente em seus filmes e depois uma estrela em seriados.

A mudança para os estúdios da Paramount em 1917 cimentou seu status de protagonista, e ele se tornou uma das grandes estrelas do estúdio, particularmente em uma série de westerns muito bem-sucedidos, baseada nos romances de Zane Gray. Talkies não provou ser um problema para Holt, e sua carreira prosperou, embora principalmente em filmes de aventura comuns. No início da Segunda Guerra Mundial, Holt entrou no Exército dos EUA aos 54 anos, servindo a pedido do general George C. Marshall como comprador de cavalos para a cavalaria. Ao retornar às imagens após a guerra, ele alternou entre papéis de personagens em filmes importantes, como Fomos os Sacrificados (1945), de John Ford, e papéis principais em westerns menores. Ele fez uma aparição em O Tesouro da Sierra Madre (1948), estrelado por seu filho Tim Holt. Nesse mesmo ano, pai e filho interpretaram pai e filho em um B-Western, O Valente do Arizona (1948). Menos de três anos depois, em 18 de janeiro de 1951, Holt morreu de ataque cardíaco no Hospital de Veteranos de Los Angeles em Sawtelle, a alguns quarteirões a oeste do Cemitério Nacional de Los Angeles, onde agora está enterrado.

Um dos 36 fundadores da Academia de Artes e Ciências Cinematográficas (AMPAS)
Pai dos atores Jennifer Holt e Tim Holt, com o último dos quais atuou no O Tesouro da Sierra Madre de John Huston (1948).
O cartunista Chester Gould desenhou seu personagem de história em quadrinhos Dick Tracy, baseado no perfil de Holt.
É relatado que ele era o ator favorito do cartunista Al Capp, e Capp chamou seu detetive Fearless Fosdick para se parecer com Holt.