Deniz Akdeniz, ailesinin 1987 yılında İzmir’den Avustralya’ya göç etmesinin ardından Avustralya’da dünyaya geldi. Babası Atila Akdeniz, ODTÜ Elektrik-Elektronik Mühendisliği mezunu olup Avustralya’da yüksek lisansını tamamladıktan sonra Melbourne ve Chisholm üniversitelerinde akademisyenlik yaparken, annesi Aysel Akdeniz biyokimya alanında araştırmacı olarak çalıştı. Özgür adında ekonomist bir ağabeyi bulunan Akdeniz, oyunculuğa henüz sekiz yaşındayken tiyatro sahnelerinde başladı ve ilerleyen yıllarda profesyonel oyunculuk eğitimi almak üzere Melbourne Acting Studio’da eğitim gördü. Kariyerindeki ilk önemli çıkışını 2007-2009 yılları arasında yayımlanan Disney yapımı As the Bell Rings dizisinin Avustralya versiyonunda canlandırdığı Raff karakteriyle gerçekleştirdi. Genç yaşta geniş bir izleyici kitlesine ulaşan oyuncu, 2008 yılında ABD’de düzenlenen Disney Channel Games yarışmasına Nick Jonas gibi dönemin popüler genç isimleriyle birlikte katıldı. Akdeniz’in sinema kariyerindeki asıl dönüm noktası ise 2010 yılında Avustralya edebiyatının sevilen serisinden uyarlanan Tomorrow, When the War Began (Yarın Savaş Başladığında) filminde canlandırdığı Homer Yannos karakteri oldu. Performansıyla dikkat çeken oyuncu, bu rolle Inside Film (IF) Awards’ta En İyi Erkek Oyuncu kategorisinde adaylık elde etti. Ocak 2013’te kariyerini Amerika Birleşik Devletleri’ne taşıyarak Los Angeles’a yerleşen Akdeniz, kısa süre içerisinde uluslararası yapımlarda rol almaya başladı. 2014 yılında Aaron Eckhart’ın başrolünde yer aldığı fantastik aksiyon filmi I, Frankensteinda Barachel karakterini canlandırırken, aynı yıl Russell Crowe’un yönettiği ve Çanakkale Savaşı’nın ardından yaşananları konu alan The Water Diviner (Son Umut) filminde rol aldı. Televizyon kariyerinde de farklı türlerdeki yapımlarla dikkat çeken oyuncu, Siren dizisinin üçüncü sezonunda Robb Wellens karakterini canlandırdı. 2020-2022 yılları arasında yayımlanan HBO Max yapımı komedi-gerilim dizisi The Flight Attendant’ta ise Kaley Cuoco’nun canlandırdığı karakterin yakın arkadaşı olan siber güvenlik uzmanı Max Park rolünü iki sezon boyunca üstlendi ve bu rolle uluslararası izleyici kitlesini genişletti. Akdeniz, sinema çalışmalarını da sürdürerek 2023 yapımı Dumb Money (Keriz Parası) filminde, 2021 yılında büyük ses getiren GameStop olayının merkezindeki gelişmeleri konu alan yapımda Briggsy karakterine hayat verdi. Kariyeri boyunca S.W.A.T., Magnum P.I., The Cleaning Lady, For All Mankind ve Once Upon a Time gibi çeşitli uluslararası televizyon dizilerinde konuk oyuncu olarak da yer alan Akdeniz, Once Upon a Time dizisinde Alaaddin karakterini canlandırdı. 2024 yılında başlayan ABC yapımı polisiye-drama dizisi High Potential’da dedektif Lev “Oz” Osman karakteriyle ana kadroda yer alan oyuncu, Avustralya’da başlayan kariyerini Hollywood ve uluslararası televizyon-sinema projeleriyle sürdürerek özellikle televizyon dizilerindeki başarılı performanslarıyla tanınan Avustralyalı oyunculardan biri haline geldi.