Stockwell debuterade på Broadway redan som sexåring och fick snart Hollywoods ögon på sig. Som tioåring hade han redan synts i en handfull filmer, och när han pensionerade sig 70 år senare hade han över 200 roller bakom sig.
Sin guldålder hade han på 1980-talet, när han satte avtryck i filmer som Wim Wenders "Paris, Texas" , Francis Ford Coppolas "Tucker – en man och hans dröm" och både "Dune" och "Blue velvet" för David Lynch. I den senare gjorde han en minnesvärd roll som knarklangare som mimar till Roy Orbison.
Stockwell Oscarsnominerades 1989 för sitt porträtt av en maffiaboss i Jonathan Demmes "Gift med maffian" och under tidigt 1990-tal nominerades han fyra gånger för en Emmy för sin roll i tv-serien "Quantum leap", en serie han fick en Golden globe för.
Då hade han fyra årtionden tidigare fått en specialstatyett av samma organisation som bästa barnskådespelare. Han utsågs dessutom två gånger till bästa skådespelare vid filmfestivalen i Cannes (för "Brottslig drift" 1959 och "Lång dags färd mot natt" 1962, båda gångerna delade priser). Trots sitt flitiga filmande hann han även med en kortare karriär som fastighetsmäklare, innan filmen åter lockade.
Dean Stockwell avled stilla i sitt hem i söndags. Han blev 85 år gammal.