Hervé Villechaize est né à Saïgon, en Indochine française (aujourd'hui Ho Chi Minh au Viêt Nam), d'un père birman et d'une mère française. Sa famille s'installe à Paris où il suit des études de théâtre à l'âge adulte.
En 1967, Villechaize fait ses débuts à Hollywood avec un petit rôle dans *La Vallée des poupes* (*Valley of the Dolls*), et joue ensuite au théâtre avant d'être remarqué par le producteur Aaron Spelling pour le rôle de Tattoo, l'assistant du propriétaire de Fantasy Island, le personnage principal incarné par Ricardo Montalban.
Le rôle de Tattoo, un petit homme à la physionomie extrêmement singulière, avec un œil artificiel, un nez prothétique et une barbichette, est devenu l'image la plus reconnaissable de Villechaize. Bien qu'il ait été salué pour sa performance dans *Fantasy Island*, le personnage a également suscité des critiques sur la représentation stéréotypée des personnes asiatiques, et Villechaize est devenu l'objet d'une certaine satire à cette époque.
En 1984, Villechaize quitte la série *Fantasy Island* en raison de disputes salariales et de problèmes liés à son alcoolisme. Après la fin de la série, il tente une carrière de chanteur mais n'obtient pas beaucoup de succès.
En 1993, Hervé Villechaize est décédé à l'âge de 49 ans, des suites d'une blessure accidentelle à la tête provoquée par un tir accidentel dans son appartement. Il a été enterré au Cimetière du Père-Lachaise à Paris, en France.
Après sa mort, Villechaize reste une figure controversée de l'histoire du divertissement américain. Sa carrière court mais brillante est marquée par un grand talent et une capacité à faire rire les spectateurs malgré son apparence extrême.