Prima di ottenere fama nei film, Moriarty ha lavorato per diversi anni come attore al Guthrie Theatre di Minneapolis. Nel 1973, Moriarty è stato lanciato come l’egocentrico Henry Wiggen in Bang the Drum Slowly, al fianco di Robert De Niro, come un catcher lento che diventa malato terminale. Nello stesso anno, Moriarty ha recitato in un adattamento cinematografico TV di Tennessee Williams’ The Glass Menagerie con Katharine Hepburn. Per coincidenza, il film ha anche caratterizzato Sam Waterston, che in seguito ha sostituito Moriarty come Assistente esecutivo Procuratore distrettuale sulla legge & Ordine. Il ruolo di Moriarty in The Glass Menagerie (come” Jim”, the Gentleman Caller; Waterston ha interpretato il figlio” Tom”) gli è valso un Emmy Award come miglior attore non protagonista. Nel 1974, Moriarty interpretò il ruolo dell’esordiente detective Bo Lockley nell’acclamato dramma poliziesco Report to the Commissioner.
Moriarty ha vinto un Tony Award nel 1974 per la sua interpretazione nello spettacolo Find Your Way Home. La sua carriera sullo schermo è stata lenta a svilupparsi mentre la sua carriera teatrale era fiorente. Ha interpretato il ruolo dell’ufficiale tedesco delle SS Erik Dorf nella miniserie televisiva Holocaust, che gli è valsa un altro Emmy. Nel 1980, Moriarty ha recitato in film di Larry Cohen come Q, The Stuff, It’s Alive III: Island of the Alive e A Return to Salem’s Lot (molto più tardi, è apparso nell’episodio di Cohen Masters of Horror “Pick Me Up”), così come in Pale Rider di Clint Eastwood e The Hanoi Hilton. Nel 1986, ha recitato nel film di fantascienza fantasy Troll, interpretando il ruolo di Harry Potter Sr. (non correlato alla serie di Harry Potter).
Nel 1989, Moriarty ha recitato nella produzione HBO Tailspin: Dietro la tragedia dell’aereo di linea coreano, che ha drammatizzato l’abbattimento dell’Unione Sovietica del volo Korean Air Lines 007 nel 1983. Ha ritratto U. S. Air Force maggiore Hank Daniels, che è stato in gran parte ignorato (se non ridicolizzato) per mostrare come lo sfortunato aereo di linea aveva deviato fuori rotta nello spazio aereo conosciuto dai sovietici per essere utilizzato da U. S. Air Force aerei di sorveglianza elettronica come si avvicinavano spazio aereo sovietico.
Dal 1990 al 1994, Moriarty ha interpretato Ben Stone in Law & Order. Lasciò lo spettacolo nel 1994, sostenendo che la sua partenza era il risultato della sua minaccia di una causa contro l’allora procuratore generale Janet Reno, che aveva citato Law & Order come offensivamente violento. Moriarty ha criticato il commento di Reno e ha affermato che non solo voleva censurare spettacoli come Law & Order ma anche tariffa come Murder, ha scritto. In seguito ha accusato Law & Order produttore esecutivo Dick Wolf di non prendere sul serio le sue preoccupazioni, e ha affermato che Wolf e altri dirigenti della rete stavano “cedendo” alle “richieste” di Reno sulla questione della violenza televisiva. Il 20 settembre 1994 al The Howard Stern Show, fece un’offerta alla NBC, sostenendo che sarebbe tornato al suo ruolo nello show se Dick Wolf fosse stato licenziato. Moriarty ha pubblicato una pubblicità a tutta pagina in una rivista commerciale di Hollywood, invitando i colleghi artisti a stare con lui contro i tentativi di censurare il contenuto del programma televisivo. Successivamente scrisse e pubblicò Il dono degli angeli severi, il suo resoconto di questo periodo della sua vita. Nell’immaginario Law & Order Universe, il personaggio di Ben Stone si dimette dall’ufficio del procuratore distrettuale nel 1994 dopo che un testimone in uno dei suoi casi è stato assassinato. L’episodio del 7 febbraio 2018 di Law & Order: Special Victims Unit mostra il personaggio di Sam Waterston, Jack McCoy, che consegna un elogio funebre al funerale di Stone.
Wolf e altri che lavorano sulla legge & Ordine raccontano una storia diversa, però. Il 18 novembre 1993, Moriarty e Wolf, insieme ad altri dirigenti televisivi, incontrarono Reno per dissuaderla dal sostenere qualsiasi legge che censurasse lo show. Wolf ha detto che Moriarty ha reagito in modo esagerato a qualsiasi effetto che la legge avrebbe potuto avere nello show. Law & I produttori dell’ordine affermano di essere stati costretti a rimuovere Moriarty dalla serie a causa di un “comportamento irregolare”, un esempio del quale è accaduto durante le riprese dell’episodio “Breeder” quando, secondo il regista dell’episodio Arthur Forney, Moriarty non è stato in grado di consegnare le sue battute con una faccia seria. I funzionari della serie e della rete negano qualsiasi connessione tra la sua partenza e Janet Reno. Wolf nega anche che lo spettacolo sia diventato meno violento, grafico o controverso dal 1994.
Moriarty ha recitato nei minimi dettagli, Courage Under Fire, Along Came a Spider, Shiloh, Emily of New Moon e James Dean, per i quali ha vinto il suo terzo Emmy. Nel 2007 ha debuttato il suo primo lungometraggio come sceneggiatore e ha interpretato il ruolo di un uomo che si crede Adolf Hitler in Hitler Meets Christ.