Während eines Theatergastspiels mit dem Ostberliner Maxim-Gorki-Theater in der Bundesrepublik 1985 setzte sich Schenk am letzten Aufenthaltstag vom restlichen Ensemble ab und verließ so die DDR.[3] Im Anschluss begann er eine neue Karriere in der Bundesrepublik, wo er unter anderem Theaterengagements an den Schauspielbühnen in Köln und Berlin erhielt.
Auch nach seiner Flucht aus der DDR in die BRD im Jahr 1985 erhielt Schenk Rollen in Film- und Fernsehproduktionen. Frank Ripploh besetzte ihn für seine Kino-Erotikkomödie Taxi nach Kairo als Eugen an der Seite von Christine Neubauer in eine der Hauptrollen. Einem breiten Fernsehpublikum bekannt wurde er ab 2007 insbesondere durch seine Rolle als Urologe Dr. Rolf Kaminski in der ARD-Krankenhausserie In aller Freundschaft. Seit 2015 ist er in dieser Rolle auch im SerienablegerIn aller Freundschaft – Die jungen Ärzte in einzelnen Episoden als Gastdarsteller zu sehen.
Schenk spielte mehrfach den nationalsozialistischen Führer Adolf Hitler, unter anderem 2004 in Jo Baiers deutsch-österreichischen Fernsehfilm Stauffenberg und 2010 in dem französisch-deutsch-ungarischen Historienfilm Die Kinder von Paris.
Für den WDR verlieh Schenk dem Privatdetektiv Yevgeny Marlov Stimme und Charakter, einer Romanfigur von David Zane Mairowitz. Von 2006 bis 2016 entstanden 13 Produktionen.
In der HörspielreiheGeisterjäger John Sinclair tritt Udo Schenk in wechselnden Charakteren in Erscheinung, in der Hörspielserie Offenbarung 23 agierte er in Folge 12 in der Rolle des Protagonisten Jack Roth.[5] Außerdem sprach er in der Hörspielserie Faith Van Helsing Adam van Helsing und in der Reihe Dr. Morbius vom Maritim Verlag die Protagonistenrolle. Weitere Gastrollen übernahm er in den Reihen Gruselkabinett, Sherlock Holmes des Maritim-Verlags und Tony Ballard von Dreamland Productions. Für Zaubermond Audio sprach er 2009/2010 einen perfiden Serienmörder in der preisgekrönten Reihe Goldagengården von Marco Göllner.
Als deutsche Stimme der Computerspielfigur Raziel in den Computerspielen Soul Reaver 2 und Legacy of Kain: Defiance machte sich Schenk ebenfalls einen Namen. Er war als Doktor T. im PC-Adventure Jack Keane zu hören und übernahm 2012 die Rolle des männlichen Hexendoktors in Diablo III. In Far Cry 3, Far Cry 4 und Far Cry 5 übernahm er die deutsche Stimme des Agenten Willis Huntley. Zudem auch die deutsche Stimme von „Reznov“ in Call of Duty: World at War sowie Call of Duty: Black Ops und Black Ops II.
Privates
Von 1977 bis 1979 war Udo Schenk mit der Schauspielerin Cornelia Lippert verheiratet, mit der er eine gemeinsame Tochter, Franziska Lippert-Dimitrova, hat. Später heiratete er in zweiter Ehe seine Schauspielkollegin Marina Krogull, mit welcher er 1985 aus der DDR in die BRD emigrierte. Das Paar hat eine gemeinsame Tochter. Schenk und Krogull leben gemeinsam in Berlin.
Am 5. Juni 2019 wurde Schenk die Ehrenbürgerschaft seiner Geburtsstadt Wittenberge verliehen.
Am 25. September 2020 erhielt Schenk den „Preis des Präsidenten“ der Deutschen Gesellschaft für Urologie e. V. für die „professionelle Darstellung“ des Fachgebietes Urologie als Dr. Kaminski in der Serie In aller Freundschaft.[6]