Phil Dunster se formó en la Escuela de Teatro Bristol Old Vic y se graduó con una Licenciatura en Actuación en 2014. Al año siguiente hizo su debut profesional en teatro interpretando a Claudio en la producción de Reading Theatre de Much Ado About Nothing. Hizo su debut televisivo en la comedia de situación de Channel 4 Catastrophe (2015-2017) e interpretó a Dickie Baker en la película de bajo presupuesto The Rise of the Krays (2015), un papel que repetiría en su secuela al año siguiente The Fall of the Krays (2016). Es conocido por sus papeles en el drama de Strike Back (2017-2018), la serie de ciencia ficción Humans (2018), la comedia dramática The Trouble with Maggie Cole (2020), la serie de deportes de Apple TV+ Ted Lasso (2020-2023) y el thriller de Amazon Prime The Devil's Hour (2022). Por su papel en Ted Lasso, Dunster fue nominado a un premio Primetime Emmy como actor de reparto destacado en una serie de comedia en 2023.
