Wotan wilke möhring kinder-Möhring ist in Herne aufgewachsen. Sein Vater war Armeeoffizier und seine Mutter war Schullehrerin, als er aufwuchs. Er hat drei Geschwister: eine Schwester und zwei Brüder. Einer von ihnen, Sönke Möhring, steht auch auf der Bühne.
Eine Waldorfschule in Herne und Abitur mit Abitur führten Möhring zu einer Ausbildung zum Elektriker, arbeitete aber auch als Clubbesitzer, Türsteher und Model, bevor er sich in Berlin niederließ.
An der Universität der Künste Berlin hat er Kommunikationswissenschaften studiert, an Schauspielerworkshops in Köln und Los Angeles teilgenommen sowie zwei Jahre in New York City verbracht. Er diente auch zwei Jahre lang als Offizier in der Armee.
Möhring gründete zusammen mit Gabi Delgado-López, der heutigen Leadsängerin der Band, die Band DAF/DOS. Darüber hinaus hat er Soundtracks für Filme erstellt.
Sein Fernsehdebüt gab Möhring 1998 im Biopic Die Bubi-Scholz-Story, in dem er an der Seite von Benno Fürmann und Götz George mitspielte. Der Film handelte von einem deutschen Boxer, und Möhring spielte die Rolle des Bubi Scholz.
In den folgenden Jahren wirkte er in über 90 deutschen Kino- und Fernsehproduktionen mit und gewann zahlreiche Auszeichnungen, darunter den Deutschen Fernsehpreis als bester Hauptdarsteller 2012 und den Deutschen Fernsehpreis als beste Hauptdarstellerin 2011. 2013 wurde er trat in dem deutschen Film Der letzte schöne Tag auf, der für den Grimme-Preis als bester Film nominiert wurde.
Er spielte die Hauptrolle in einem Kurzfilm von Max Zähle, der 2011 einen Student Academy Award gewann und 2012 für einen Academy Award nominiert wurde. 2012 wurde er für einen Academy Award nominiert. Er hatte eine kurze Rolle in der 2008 veröffentlichten weltweiten Filmproduktion Valkyrie, in der es um das Attentat auf Adolf Hitler am 20. Juli 1944 ging.
Seit 2013 ist Möhring in elf Folgen der langjährigen Krimi-Fernsehserie Tatort zu sehen, wo er den Bundespolizisten Thorsten Falke porträtiert. Zuvor war er in vier Folgen der Serie als Gaststar zu sehen.
Als Old Shatterhand, Winnetous Blutsbruder, erlangte er in der deutschen Filmproduktion Winnetou – der Mythos lebt nach drei Romanen von Karl May internationale Aufmerksamkeit.
Der schwedische Thriller West of Liberty nach dem Roman von Thomas Engstrom spielt Möhring als Titelfigur Ludvig Licht. Die Serie feierte 2018 Premiere und befindet sich derzeit in der dritten Staffel.
