La famiglia di Keenan Wynn apparteneva per tradizione al mondo della show business. Suo padre, l'attore di origine ebraica Ed Wynn, era celebre nel mondo della commedia vaudeville, mentre sua madre, di origini irlandesi, Hilda Keenan, aveva scelto come primo nome per il figlio il cognome del padre, Frank Keenan, uno dei primi attori di Broadway a ottenere successo nella mecca del cinema.
Dopo aver studiato alla St. John's Military Academy, su incoraggiamento del padre, Keenan Wynn intraprese la carriera di attore, studiando e recitando nella compagnia della Maine Stock Company ed i due apparvero insieme nel telefilm di Rod SerlingAi confini della realtà (episodio Requiem for a Heavyweight) ed in seguito nello sceneggiato tv The Man in the Funny Suit dove Keenan Wynn interpretava sé stesso raccontando la storia delle sue peripezie.
Nel 1942 venne scritturato dalla Metro Goldwyn Mayer per la quale esordì nel 1944 sul grande schermo con la pellicola See Here Private Hargrove del regista Tay Garnett dove interpretava il ruolo di sergente che gli fece guadagnare la simpatia del pubblico.
Nel 1945 interpretò lo stesso personaggio in un'altra pellicola, Al caporale piacciono le donne, che gli aprì la strada ad una brillante carriera cinematografica negli anni quaranta, in film quali L'ora di New York (1945) di Vincente Minnelli e Senza amore (1945) al fianco di Spencer Tracy, Katherine Hepburn e Lucille Ball.
Il suo successo professionale causò le gelosie del padre, che d'inverso stava subendo una fase discendente, tuttavia i due si riavvicinarono anche professionalmente negli anni cinquanta quando Ed Keenan visse una seconda fase di successo proponendosi come attore drammatico, cercando spesso il sostegno morale e professionale del figlio. La carriera di Keenan Wynn ebbe il suo apice negli anni sessanta, durante i quali divenne una figura di spicco nelle pellicole Disney, quali Un professore fra le nuvole (1961) e Professore a tuttogas (1963), e partecipò alla celebre pellicola di Stanley KubrickIl dottor Stranamore (1964), nel ruolo del Colonnello "Bat" Guano.
Dopo gli anni settanta Wynn si interessò alla televisione, e iniziò a recitare in serie televisive quali il celebre Dallas nelle stagioni 1979-1980, nel ruolo di Digger Barnes. Durante la fase discendente della sua carriera, visse grossi problemi di alcoolismo, che in seguito minarono pesantemente la sua salute. Ciò non gli impedì tuttavia di diventare membro di diverse associazioni filantropiche, tra le quali la Sertoma International. Morì di cancro nel 1986, all'età di 70 anni.
Dal 1941 al 1947 Keenan Wynn fu sposato con Eve Lynn Abbott, che divorziò dall'attore per unirsi in matrimonio con un altro grande attore hollywoodiano di quell'epoca, Van Johnson. I suoi figli hanno continuato la tradizione artistica di famiglia, infatti Tracy Keenan Wynn è uno sceneggiatore e regista, e tra le sue produzioni sono da annoverare la sceneggiatura di Quella sporca ultima meta di Robert Aldrich e Detective Harper: acqua alla gola di Stuart Rosenberg. Un altro dei suoi figli, Ned Keene, attore e scrittore, è autore di una biografia del padre dal titolo We Will Always Live in Beverly Hills.
Cinema
Fra due donne (Between Two Women), regia di George B. Seitz (1937)
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