1979'da Victoria eyaletinin Echuca şehrinde doğdu. Jennie ve Chris çiftinin çocuğu olan Fimmel, Lockington'daki bir çiftlikte büyüdü. 2 ağabeyi olan sanatçı, çocukluk yıllarında Avustralya futbolu oyuncusu olma hayalleri kuruyordu, hatta profesyonel bir takımın kadrosuna girdi, ancak sezon başında bacağının kırılması nedeniyle bu hayali suya düştü. Royal Melbourne Institute of Technology'de mühendislik okudu, ancak yurtdışını gezme amacıyla okulu bıraktı.
Bir süre modellik yaptıktan sonra oyunculukla da ilgilenmeye başladı. 2003 yapımı Tarzan dizisiyle dikkatleri üzerine topladı. Bazı dizi ve filmlerdeki yan rollerinin ardından gerçek patlamasını Vikings dizisindeki Ragnar Lothbrok rolüyle yaptı. Dizide ilk 4 sezon başrolde oynayan Fimmel, Ayrıca 2015'te Maggie's Plan, 2016'da Warcraft gibi filmlerde yer aldı.