文森·卡索的父親是法國著名演員讓·皮埃爾·卡塞，他的母親是一名記者，他出生於巴黎的蒙馬特市區(qū)。1980年他的父母離婚，文森·卡索很早就顯示出他的反叛性格，多個寄宿學校因此將他開除。17歲時他進入一座馬戲團學校。他的父母勸他不要去當演員，因此他一開始沒有向這方面發(fā)展。最後他去美國著名的紐約演員學校學習。20歲時他回到法國，著名的話劇導演讓-路易·巴倫特收納了他。他參加了多部巴倫特導演的戲。

1988年文森·卡索在一部法國電視連續(xù)劇《好英國人》（La belle anglaise）中登場，一年後他開始電影生涯，他在一些電影中出演配角，在這些工作中他認識了導演和演員馬修·卡索維茨。兩人開始合作。

與馬修·卡索維茨的合作

兩人的密切合作在1995年的電影《仇恨》（La Haine）中獲得碩果。在這部完全黑白的電影中卡索維茨描述了巴黎市郊地區(qū)三個年輕人24小時的故事。文森·卡索出演了一個主角，在當年被提名凱撒獎最佳新秀演員和最佳主角。

1995年文森·卡索參加了詹姆斯·艾弗利導演的《總統(tǒng)的秘密情人》，與尼克·諾特、格里塔·斯卡奇和格溫妮絲·帕特羅合作。此後他又在數(shù)部法國電影中出演主角。在工作中他認識了意大利模特兒莫妮卡·貝魯奇，兩人成為戀人。兩人在多部電影中合作，比如在加斯帕·諾的電影《不可撤銷》（Irréversible），文森·卡索參加了這部電影的制作。

1998年文森·卡索參加了謝加·凱普爾多次提名奧斯卡獎的電影《伊莉莎白》。他與凱特·布蘭琪、約瑟夫·范恩斯和杰佛瑞·羅許合作，扮演古怪的打算與伊莉莎白黛妃與女皇結婚的安茹公爵。同年他也首次導演。他也參加了盧·貝松的《圣女貞德》，扮演貞德的戰(zhàn)友吉爾·德·萊斯。

2000年文森·卡索再次與馬修·卡索維茨合作，在根據(jù)讓-克里斯托夫·格朗熱的同名小說《暗流》改編的電影中與尚·雷諾合作，兩人扮演兩名偵探，偵破在阿爾卑斯山脈中一所重點大學里發(fā)生的一系列謀殺案。在拍電影時在一個作戰(zhàn)鏡頭中文森·卡索折斷了鼻骨。該電影在歐洲非常受歡迎，文森·卡索被提名歐洲電影獎。2004年文森·卡索拒絕參加《暗流2》的演出，他的角色被伯努瓦·馬吉梅取代。

在法國文森·卡索給英國演員休·葛蘭配音。2001年他在動畫片《史瑞克》中給一個女性化的羅賓漢配音。此後不久他在克里斯多夫·甘斯的恐怖片《狼族盟約》中扮演里面的反面人物。同年他又與馬修·卡索維茨合作在《生日女郎》中扮演一名俄羅斯小罪犯，在這部電影中他與妮可·基嫚和本·卓別林合作。此外他還在雅克·奧蒂亞的電影《唇語驚魂》中扮演主角。為此他在2002年再次被提名凱撒主角獎和歐洲電影獎。另外他在2002年還為《冰原歷險記》中的劍齒虎配音。

文森·卡索參加了史蒂芬·索德柏的《瞞天過海2：長驅直入》。2005年他與克萊夫·歐文和珍妮佛·安妮斯頓一起參加勒比海米凱爾·哈佛斯特朗姆導演的《越軌追擊》。2007年他與維果·莫天森、娜歐蜜·華茲和阿明·繆勒-斯塔爾一起拍攝了奧斯卡提名的《東方的承諾》。在其中他扮演一名在倫敦開飯店的一個俄羅斯黑手黨頭目的古怪的兒子。

2008年他在兩部法國電影中扮演法國罪犯雅克·麥斯林。

文森·卡索會巴西武術卡波耶拉。他在1999年與莫妮卡·貝魯奇結婚。兩人的女兒於2004年9月12日在羅馬市出生。

2016年1月，文森·卡索入圍法國電影凱撒獎最佳男演員獎。