McNeill wuchs in Atlanta, der Hauptstadt Georgias, auf und begann seine Schauspielkarriere in lokalen und regionalen Produktionen. Nach dem Besuch der High School zog es ihn nach New York, um dort professioneller Schauspieler zu werden; anfänglich bekam er jedoch nur Kleinstrollen, weswegen er an der renommierten New Yorker Juilliard School Schauspiel und Tanz zu studieren begann. Bereits kurze Zeit später bekam McNeill die Rolle des Charlie Brent in der Dauer-Fernsehserie All My Children und erhielt dafür sogar eine Emmy-Nominierung. Nebenbei wirkte er im Film Masters of the Universe (1987) mit. 1985 spielte er eine Folge in der Serie The New Twilight Zone als "Peter Wood".

Seine vielleicht bekannteste Rolle bekam McNeill als Lt. Tom Paris in der Fernsehserie Star Trek: Raumschiff Voyager (1995 - 2001). Drei Jahre zuvor (1992) spielte er in Raumschiff Enterprise: Das nächste Jahrhundert einen Sterneflottenkadetten namens "Nicholas "Nick" Locarno". Locarno führte, in der Episode Ein missglücktes Manöver, zusammen mit Wesley Crusher und drei weiteren Kadetten ein verbotenes Flugmanöver durch, wobei eine Person ums Leben kam.