Маттиас Шонартс родился 8 декабря 1977 года в Антверпене, Бельгия. Является сыном известного актера Жюля Шонартса. Он начал выступать на сцене еще в детстве - вместе со своим отцом. Играл в спектакле «Маленький принц». В возрасте 15 лет, дебютировал в кино, снявшись в номинированном на премию «Оскар» бельгийском фильме Daens.
После окончания Антверпенской академии драматических искусств, принимал участие в съемках нескольких картин. В 2008 году Маттиас Шонартс снялся в бельгийском триллере «Лофт», который стал самой успешной картиной в национальном прокате.
Всемирную известность ему принесла главная роль в криминальной драме Михаэля Р. Роскама «Бычара», номинированной на премию «Оскар» в категории «лучший фильм на иностранном языке» в 2012 году. За эту работу Шонартс получил премию FIPRESCI в номинации «лучший актер» на международном кинофестивале в Палм Спрингс, премию «лучший актер» на кинофестивале в Остине и премию Acting Award Prize от Американского института кинематографии AFI.
В 2011 году Маттиас Шонартс принял участие в съемках картины «Ржавчина и кость», французского режиссёра Жака Одиара.