Interprète-compositeur, producteur de musique et acteur qui a remporté huit Grammys dont celui de producteur de l'année pour son travail sur le premier album de sa sœur cadette Billie Eilish. Il est devenu le chanteur principal du groupe The Slightlys.
Il a fait ses débuts d'acteur en 2011 dans la comédie Bad Teacher.
Il a été invité à jouer dans un épisode de Modern Family en 2013 et s'est fait connaître pour avoir incarné Alistair dans la saison finale de la série musicale Glee.
Il est originaire de Los Angeles en Californie. Ses parents sont les acteurs Patrick O'Connell et Maggie Baird. Il a commencé à être en couple avec la youtubeuse Claudia Sulewski fin 2018. Ils ont un chien nommé Peaches, qui apparaît fréquemment sur ses réseaux sociaux.
Il a travaillé avec des artistes de premier plan tels que Selena Gomez, Camila Cabello et Halsey.