Sam è cresciuto a Glenview, Illinois, appena fuori Chicago. Ha frequentato la Glenbrook South High School, dove frequentava classi di teatro e recitazione ed era il cantante di una band del liceo.
Dopo aver lasciato la Juliard a New York, Sam si è trasferito in California dopo aver deciso di provare a diventare un attore professionista. E' apparso in molte serie TV e ha ottenuto infine il ruolo del Luogotenente Alex "Crashdown" Quartararo in Battlestar Galactica.
Nel 2008 è stato scelto per interpretare Doomsday, il nuovo rivale di Clark, dopo che Michael Rosenbaum, che interpretava la nemesi di Superman, Lex Luthor, ha lasciato la serie.