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 Oper Köln und wechselte nach nur einem Jahr ins Ensemble. Dort sang er Partien des lyrischen Fachs wie Mozarts Tamino in Die Zauberflöte und Ferrando in Così fan tutte 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 Oper Berlin und Komischen Oper Berlin, dem Teatro Real Madrid, der Mailänder Scala und am Gran Teatre del Liceu in Barcelona.
International viel beachtet wurde 1998 sein Erfolg in Mozarts Die Entführung aus dem Serail (Regie: Hans Neuenfels) an der Staatsoper Stuttgart, der er bis heute eng verbunden ist. Seither gehören der Belmonte in Die Entführung aus dem Serail und 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 Debüt bei den Salzburger Festspielen, 1999 bei der Uraufführung von Luciano Berios Cronaca del Luogo, hat Matthias Klink auch dort den Tamino, sowie Arbace in Idomeneo, Alfred in Die Fledermaus und 2006 den Don Polidoro in Mozarts La Finta semplice gesungen.
Wichtige Rollendebüts der darauffolgenden Spielzeiten waren der Matteo in Arabella von Richard Strauss an der Hamburgischen Staatsoper und die Partie des Erik in Richard Wagners Der fliegende Holländer an der Deutschen Oper Berlin. An der Wiener Staatsoper stellte er sich als Tamino und Matteo vor, im September 2009 außerdem als Tamino an der Metropolitan Opera in New York. An der Kölner Oper gastierte er in der Spielzeit 2009 / 2010 als umjubelter Titelheld in Offenbachs Les Contes d´Hoffmann sowie als Don José in Bizets Carmen.
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 in der Regie von Pierre Audi.
Rollendebüts im Jahr 2011 verbanden sich für ihn mit den Partien des Midas in dem Richard Strauss-Spätwerk Die Liebe der Danae an der Deutschen Oper Berlin, des Jim Mahoney in Kurt Weills Aufstieg und Fall der Stadt Mahagonny an der Oper Köln sowie – ebenfalls an der Oper Köln – mit Graf Pierre Besuchov in Prokofjews Krieg und Frieden und Alfredo in Giuseppe Verdis La Traviata.
Letzte Spielzeit hat der Künstler als Tom Rakewell an der Deutschen Oper am Rhein debütiert und war mit Wolfgang Rihms Dionysos an der Staatsoper Berlin zu erleben mit welchem er auch beim Holland Festival zu sehen und zu hören gewesen ist. In der Zukunft wird Matthias Klink wieder als Eisenstein in Die Fledermaus an das Staatstheater Stuttgart zurückkehren, an der Oper Köln mit Ferrando in Così fan tutte zu erleben sein, als Tristan in Le vin herbé an der Staatsoper Berlin und in Stuttgart mit der Titelpartie in Faust und an der Wiener Volksoper mit Hans in Verkaufte Braut debütieren.
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 regelmäßig als hoch geschätzter Konzert- und Liedsänger hervorgetreten, unter anderem in der Avery Fisher Hall in New York, im Salle Pleyel Paris, in der alten Oper Frankfurt, der Kölner Philharmonie, im Festspielhaus Baden - Baden, den Osterfestspielen Salzburg, beim Musikverein Wien und in der Liederhalle Stuttgart.