Der Tenor Matthias Klink studierte an der Musikhochschule seiner Heimatstadt Stuttgart bei Luisa Bosabalian und Carl Davis sowie an der Indiana School of Music in Bloomington/USA. 1995 wurde er Mitglied im Opernstudio der Kölner Oper und wechselte nach nur einem Jahr ins Ensemble. Dort sang er Partien des lyrischen Fachs wie Mozarts Tamino und Ferrando sowie den Fenton im »Falstaff«, Rollen die er von 1998 freischaffend auch an den großen Opernhäusern Europas übernahm. Matthias Klink gastierte unter anderem an den Staatsopern in Hamburg, Berlin, Wien und München, der Semperoper in Dresden, der Deutschen und Komischen Oper in Berlin, dem Teatro Real Madrid, der Mailänder Scala und Barcelona.
International viel beachtet wurde sein Erfolg in der „Entführung aus dem Serail“ in der Regie von Hans Neuenfels 1998 an der Staatsoper Stuttgart, der er bis heute eng verbunden ist (die Aufführung ist auf DVD dokumentiert). Seither gehören der Belmonte und der »Zauberflöten«-Tamino zu seinen Paradepartien, mit denen er unter anderem bei den Festspielen in Schwetzingen, im Festspielhaus Baden-Baden, bei der Ruhrtriennale und beim Festival Aix-en-Provence unter Dirigenten wie Christoph von Dohnányi, Thomas Hengelbrock, Marc Minkowski und James Conlon aufgetreten ist. Seit seinem Salzburger Debüt 1999 bei der Uraufführung von Luciano Berios »Cronaca del Luogo« hat Matthias Klink auch dort den Tamino sowie Arbace (»Idomeneo«), Alfred (»Fledermaus«) und zuletzt 2006 den Don Polidoro in Mozarts »La finta semplice« gesungen.
In die Spielzeit 2007/08 präsentierte er sich mit drei wichtigen neuen Rollen: Matteo (»Arabella«) an der Hamburgischen Staatsoper, Idomeneo in Stuttgart und Erik im »Fliegenden Holländer« an der Deutschen Oper Berlin. Seine jüngsten Debüts führten ihn als Tamino und Matteo (Arabella) an die Wiener Staatsoper, sowie im September 2009 ebenfalls als Tamino an die Metropolitan Opera in New York. In Stuttgart war Matthias Klink zuletzt als Lenski (»Eugen Onegin«) und als Kudrjasch (»Katja Kabanova«) zu erleben. In Köln gastierte er im Winter 2009 als umjubelter Hoffmann, ebenso eine neue Partie in seinem Repertoire wie in diesem Jahr der Don José. Bei den Salzburger Festspielen 2010 hatte er einen großen Erfolg als »Ein Gast/Apollon« in der Uraufführung von Wolfgang Rihms »Dionysos« unter Ingo Metzmacher und der Regie von Pierre Audi. Im Oktober 2010 hat er an der Wiener Staatsoper den Kavalier in einer Neuproduktion von Hindemiths »Cardillac« verkörpern.
Matthias Klink hat in seiner Karriere mit Dirigenten wie Georges Prêtre, Kirill Petrenko, Simone Young, Ulf Schirmer, Riccardo Muti, Franz Welser-Möst, Sylvain Cambreling und Manfred Honeck zusammengearbeitet. Neben seinen Bühnenauftritten ist Matthias Klink auch als Konzert- und Liedsänger gefragt.