Né à Montclair, dans le New Jersey, il grandit à Hilton Head, en Caroline du Sud. Duncan Sheik y passe son adolescence, plongé dans les Beach Boys, les Smiths et The Blue Nile. Duncan Sheik va à l'université de Brown où il joue pendant un an dans un groupe, “Liz & Lisa”, avec comme partenaire la chanteuse et compositeur Lisa Loeb. Après une carrière solo, Dunkan Sheik rejoint le groupe Atlantic.

Son album solo “RIAA”, enregistré en 1996 pour Atlantic, est un véritable succès populaire et critique. Il inclut les tubes “Barely Breathing” et “She Runs Away”. Il part ensuite en tournée (""North American Club Tour”) pendant presque deux ans pour défendre son album et tourne également avec Jewel, Shawn Colvin et Jars of Clay.

Début 98, Dunkan Sheik enregistre l'excellent morceau “Wishful Thinking”, tiré de la musique du film “De grandes espérances” , produite par Atlantic. Il enregistre en octobre de la même année son second album, “Humming”, en tant que co-producteur, mais cette fois avec un esprit de groupe : la présence de la batterie y est plus marquée et les arrangements aux cordes sont plus abondants. Il se rend par la suite avec son ancienne partenaire Lisa Loeb à Cuba dans le cadre du programme Musical Bridgesgoodwill, ainsi qu'en Albanie, où il joue sous les auspices de la célèbre organisation caritative War Child.

En 2001, il enregistre un nouvel album, “Phantom Moon”, un projet essentiellement acoustique produit sur le label Nonesuch Records. Cet album naît de ses échanges avec l'auteur dramatique new-yorkais Steven Sater, ainsi que de ses moments de réflexion, d'observation et de solitude. D'un point de vue stylistique, cet album reflète son attachement aux travaux de Mark Hollis et de Nick Drake. En revanche, le dernier album de Dunkan Sheik, “Daylight”, sorti en 2002, se détache du détachement abstrait des albums précédents pour laisser place à une sensibilité pop originale. Les paroles de ses chansons, à la fois fascinantes et accessibles, ainsi que les rythmes attachants, ont été largement appréciés par la critique.

Duncan Sheik utilise M-Audio Oxygen8, Studio Pack, Radium61, Ableton Live et Propellerhead Reason.