Клемпереры были евреями, так что в 1935-м, после прихода к власти нацистов, им пришлось покинуть страну. Направились они в Лос-Анджелес, где Отто вновь получил дирижерский пост. Вернер в Америке продолжил обучение в школе, а затем записался на актерские курсы в Пасадене; вскоре, однако, он вступил в ряды Армии США, где и провел всю Вторую мировую войну.
Будучи приписанным к Гавайям, Вернер служил в составе специального армейского подразделения, путешествуя по Тихоокеанскому региону c концертами. После войны он отправился сначала на Бродвей, а затем – на телевидение.
Свою первую крупную кинороль Вернер исполнил в 1956-м, в картине Альфреда Хичкока «Не тот человек». Следом был небольшой эпизод в картине Эррола Флинна «Стамбул». Действительно заметной, однако, оказалась более поздняя его работа – в отмеченном рядом наград фильме 1961-го «Нюрнбергский процесс». Картина представляла собой несколько измененный пересказ событий в Нюрнберге; Клемперер играл роль нацистского судьи и одного из обвиняемых, Эмиля Хана. Чуть позже Вернеру дали заглавную роль в фильме «Операция «Эйхманн»; кроме того, ему довелось выступить в качестве приглашенной звезды в одном из эпизодов первого телесериала Брайана Кейта, «Крестоносец».
Наиболее известная роль Вернера, по забавному совпадению, также была связана со Второй мировой – он сыграл трусливого коменданта лагеря для военнопленных «Сталаг 13», полковника Вильгельма Клинка в популярном комедийном сериале «Герои Хогана». Клемперер заранее заявил, что согласится играть нациста только в том случае, если он будет изображен полным дураком. Помимо прочего, Клинк запомнился зрителям своей ужасной игрой на скрипке – своеобразной отсылкой в сторону довольно неплохой скрипичной игры самого Вернера.
Роль Клинка принесла Клемпреру пять номинаций на «Эмми» как «лучшему актеру второго плана»; дважды – в 1968-м и 1969-м – он эту премию выигрывал. Именно на съемках сериала актер познакомился со своей второй женой, Луизой Трой.
После смерти отца – в 1973-м – Клемперер начал активно заниматься музыкой, в опере и на Бродвее. В 1987-м он был номинирован на премию «Тони».
В 1993-м Вернер повторил роль Клинка, на сей раз выступившего в качестве ангела-хранителя Гомера Симпсона; от других предложений вновь сыграть полковника Клемперер отказался.
Скончался Вернер 6-го декабря 2000-го, от рака; прах его был развеян над морем.