Вартан родился в 1968 году во Франции в семье художницы Дорис и музыканта Эдди Вартана. Когда мальчику было пять лет, его родители развелись, и Вартан вместе со своей матерью переехал в Соединённые Штаты. Будучи подростком, он вернулся во Францию к своему отцу и жил в небольшом городе Флёри в Нормандии. Однако в возрасте 18 лет, чтобы избежать призыва на военную службу, он возвратился к своей матери в Лос-Анджелес, где стал обучаться актёрскому мастерству.

Снявшись в нескольких европейских лентах, включая «Флореаль» братьев Тавиани, Вартан вскоре привлёк к себе внимание в Голливуде. Он исполнил роли второго плана в таких фильмах, как «Нецелованная» (1999), «Фото за час» (2002), «Если свекровь — монстр» и других.

Наиболее известной его работой стала роль Майкла Вона в американском телесериале «Шпионка» (2001—2006). Также он появлялся в отдельных эпизодах сериалов «Друзья» и «Элли Макбил».