Девід Ендрю Семберг народився в 1978 році в Берклі, штат Каліфорнія. Батько його, Джо Семберг, працював фотографом, матір, Марджі Мероу, — вчителькою. Окрім Енді в сім'ї росли дві його сестри — Джоана та Дероу. Сім'я Енді — єврейська, а його дід Альфред Дж. Мероу був головою Американського єврейського конгресу. Втім, сам Енді особливо релігійним себе не вважає. З самого дитинства він хотів виступати перед публікою, і його шкільні вчителі були не дуже задоволені Енді, який був налаштований зовсім не на навчання. Особливо цікавила Семберга комедія, і саме коміком він мріяв стати і сам. Після закінчення школи він навчався у коледжі Каліфорнійського Університету в Санта-Крус, після чого відправився в кіношколу в Нью-Йоркському Університеті.
Ще до того, як потрапити на екрани, Енді увійшов до складу музичного гурту The Lonely Island, своєрідного комічногохіп-хоптріо. У 2005 році тріо почало писати матеріал для шоу Saturday Night Live, а їх перший альбом під назвою «Incredibad» вийшов в 2009-му. До 2005-го Семберг вже встиг напрацювати собі сяку-таку фільмографію, знімаючись основному в короткометражках, а у вересні 2005 року тріо The Lonely Island офіційно оголосило, що Енді як спеціальний гість приєднається до шоу Saturday Night Live.
17 грудня 2005-го Енді і Кріс Парнел зіграли головні ролі в одному з випусків Saturday Night Live під назвою «Lazy Sunday»; в ефірі вони виконали веселу пісеньку в стилі нердкор хіп-хоп. Епізод з шоу дуже скоро став Інтернет-мемом, що дало справжній і впевнений поштовх популярності Енді.
Ще один успіх Семберга — пісня «Jizz in My Pants», цей відеоролик подивилося на YouTube понад 100 мільйонів людей. Ще одним проривом стала пісня «I'm on a Boat», яку The Lonely Island виконали разом з хіп-хоп співаком T-Pain'ом — кліп на цю пісню, що вийшов в лютому 2009 року, подивилося на тому ж YouTube майже 60 мільйонів людей. Пісня отримала номінацію на Ґреммі.
В 2009 році Семберг виступив ведучим щорічної церемонії MTV Movie Awards 2009. У січні 2011 року тріо The Lonely Island представило пісню «The Creep», що увійшла в їхній другий альбом, і була виконана разом з Нікі Мінаж.
1 червня 2012 прес-секретар Енді Семберга оголосив, що він покидає Saturday Night Live, після семи років роботи в шоу.