Koen De Graeve studeerde in 1995 af aan Studio Herman Teirlinck. Koen werkte met diverse theatergezelschappen waaronder Toneelhuis, Olympique Dramatique, de Onderneming (voorloper van LAZARUS), KVS en de Kakkewieten. Voor LAZARUS schreef en speelde hij mee aan en in Wegens Succes Verlengd, Wat is Drinken?, Oblomow en Idioot. Verder speelde Koen in diverse films en tv-series zoals  Dagen Zonder Lief, Los, Loft, Van Vlees en Bloed, De Helaasheid der Dingen, Tot altijd, Halfweg en begin 2019 in de fictiereeks Studio Tarara op VTM en in de film Coureur, eerste langspeler van Kenneth Mercken, in een vorig leven zelf wielrenner. In 2010 en 2012 kreeg hij een televisiester voor zijn rol in respectievelijk Van Vlees en Bloed en De Ronde. In 2010 won hij de Ensor van Beste Acteur op de Vlaamse Filmprijzen. In 2015 toerde met zijn muziekband De Post, naar aanleiding van hun plaat Naar Frankrijk.

In het seizoen 2016-2017 stapte Koen met het collectief LAZARUS (Pieter Genard, Joris Van den Brande, Ryszard Turbiasz, Charlotte Vandermeersch en Günther Lesage) mee in het nieuwe verhaal van ARSENAAL/LAZARUS. In 2016-2017 was hij te zien in Orde van de Dag, Met argumenten kan je iederéén overtuigen, Oblomow, Wat is drinken?, Idioot en Karamazow. In 2017-2018 maakte LAZARUS Absurde Held, geïnspireerd door leven en werk van Albert Camus. Hiermee toerden ze bijna vier maanden door Vlaanderen. Begin 2019 volgde Bagaar, een coproductie van ARSENAAL/LAZARUS en Toneelhuis, een creatie van LAZARUS en Guy Cassiers.

In het seizoen 2019-2020 werkte Koen mee aan en speelde hij mee in de nieuwe LAZARUS-creatie Iemand moet het doen, i.s.m. filmmaker Robbin Rooze (t.g.v. de coronacrisis uitgesteld tot najaar 2021). Ook was dat seizoen te gast met Locke, een productie van Compagnie Cecilia, die dit seizoen opnieuw te gast is bij ARSENAAL/LAZARUS. 

In het seizoen 2020-2021 zou Koen samen met componist Peter Vermeersch en Flat Earth Society een grote voorstelling maken, met een 15-koppige live band op de scène, rond de mythologische figuur Orfeus. T.g.v. de coronacrisis is deze voorstelling in zijn originele concept en bezetting uitgesteld tot begin 2023. 

Koen speelde in 2020-2021 mee in Oresteia van hetpaleis / Simon De Vos. Deze voorstelling zal ook nog spelen in het najaar van 2021.

foto: Briek Lesage