実父はドイツ人[8][9]。映画が好きであったことから、高校3年生時に俳優を志し東宝芸能学校の夜間部に入る[11]。

1960年に東宝第15期生ニューフェースとなり、しばらくは大部屋生活が続く[4]。1961年、岡本喜八監督作『暗黒街の弾痕』の「殺し屋B」でデビュー。コミカルな役柄を得意とし、東宝の専属俳優として活躍した。特に岡本喜八作品の常連となる。1962年に『妖星ゴラス』で特撮作品に初出演[12]。宇宙パイロット役を演じるが、本格的な東宝特撮映画出演はこの1本に留まった。1963年には若大将シリーズ『ハワイの若大将』で運動部のマネージャー江口役に抜擢（ばってき）された。この役はシリーズを通して江原達怡が演じていたが、泳げないため海に落ちるシーンを嫌って降板した。そのため、この作品のみ二瓶が演じた。

1966年、『ウルトラマン』（TBSテレビ / 円谷プロダクション）で科学特捜隊のイデ隊員役に起用された[3]。コミカルで人間味豊かなキャラクターは高い人気を得て二瓶自身の代表作となった[6]。その後も『マイティジャック』（1968年）、アニメ『ザ☆ウルトラマン』（1979年）では前述のイデ隊員を意識したトベ隊員の声を担当するなど、円谷プロダクション作品に出演することとなる。

テレビドラマと並行して、引き続きクレージー映画などに出演していたが、1969年に東宝を退社[10]。フリーとなり、大きな身体とにぎやかな声を活かして『ぎんざナイトナイト』などのテレビ番組の司会やCMなどで幅広く活躍[4]。

1980年代後半に鎌倉市に引っ越し、1990年代には不動産業などの実業家としての活動が中心となり、芸能活動は控えるようになった[8][9]。しかし、1990年代半ばにはウルトラシリーズブームの再燃もあり、再び円谷プロダクション作品に顔を出すようになる。1997年に『総理と呼ばないで』（フジテレビ）で久々のドラマレギュラー出演を果たした。2005年には『ウルトラマンマックス』にダテ博士役でセミレギュラー出演した。近年はビルオーナーをしており、芸能関連の仕事はウルトラマン関係のイベントが多かった。

2021年8月21日、誤嚥性肺炎のため死去[出典 3]。80歳没。
人物

1972年にカメラマンの福島晶子と結婚[4]、2人の娘がいる[14]。