Tyler Hoechlin a incarné Martin Brewer à partir de la saison 8 de la série 7 à la maison et jusqu'à la saison 11. Mais il a d'autres projets. En 2007, il a joué dans le téléfilm Grizzly Rage où il incarnait Wes Harding et dans la série Les experts Miami dans l'épisode Sunblock où il incarnait Shawn Hodges. En 2008, il a jouè dans le film Solstice où il incarnait Nick. En 2009, il retourne dans le monde des séries où il apparait dans la série My Boys dans l'épisode 9 de la saison 3 où il incarnait Owen Scott et dans la série Castle dans l'épisode 4 de la saison 2 où il incarnait Dylan Fulton. En 2011 il décroche le rôle principal de la série Teen Wolf en incarnant Derek Hale qui entame sa 4ème saison de la série. En parallèle à la série, il a joué dans le film Open Gate où il incarnait Kaleb et dans le film Bon à tirer où il incarnait Gerry. En 2012 il a joué dans le film Melvin Smarty où il incarnait Ricky Hershey puis dans le téléfilm The Sticks où il incarnait l'officier Clark Russell. En 2014, il décroche un rôle dans le film Undrafted.

Côté vie privée, il a vécu avec l'actrice et chanteuse Candice Accola de 2003 à 2005 puis avec l'actrice et danseuse Rachelle Brooke Smith de 2009 à 2012. Depuis cette date, il vit avec l'actrice Brittany Snow.