Der Sohn eines Broadway-Darstellers besuchte eine katholische Militärschule, nahm am Korea-Krieg teil und ergatterte schließlich einen Job bei NBC.
Er feierte kleinere bis mittelgroße Erfolge auf der Broadway-Bühne, in Serien und Filmen bis er 1975 seine bekannteste Rolle als Dwayne Schneider in der Sitcom „One Day at a Time“ ergatterte, für die er sowohl einen Emmy als auch einen Golden Globe bekam.
Nach der Jahrtausendwende war er vor allem in Gastauftritten zu sehen, darunter in Las Vegas und King of Queens. 2012 absolvierte er seinen letzten Gang vor die Kamera, für die Episode GILFs der Sitcom Hot in Cleveland, der Serie seines ehemaligen „One Day at a Time“-Kostars Valerie Bertinelli.
Pat Harrington Jr. war zweimal verheiratet. Seiner ersten Ehe mit Marjorie Ann Gortner entstammen vier Kinder. 2001 trat er zum zweiten Mal vor den Traualtar, dieses Mal mit Sally Cleaver.
Der Darsteller verstarb am 6. Januar 2016 an den Folgen einer Alzheimer-Erkrankung im Alter von 86 Jahren.