Nacido en Hornell, Nueva York, Bill Pullman tiene seis hermanos. A pesar de que la mayoría de sus hermanos siguió los pasos de sus padres en la profesión médica, Pullman asistió a la Universidad de Massachusetts en Amherst, donde obtubvo un Master en Bellas Artes en Dirección. Después de graduarse, fue profesor en la Montana State University, donde dirigió durante dos años el departamento teatral.

Después, Pullman se trasladó a Nueva York, donde participó en varias producciones del Off-Broadway y en teatros regionales. Recibió buenas críticas a su trabajo en un revival del off-Broadway de “Curse of the Starving Class” de Sam Shepard con Kathy Bates. Después se trasladó a California y poco después debutó en el cine, en la comedia de éxito “Ruthless People (Por favor maten a mi mujer)”.

Pullman ha actuado en más de 40 largometrajes, entre los que están “Spaceballs (La loca historia de las galaxias)”, “The Accidental Tourist (El turista accidental)”, “A League of Their Own (Ellas dan el golpe)”, “Sleepless in Seattle (Algo para recordar)”, “Malice (Malicia)”, “Wyatt Earp”, “The Zero Effect”, “While You Were Sleeping (Mientras dormías)”, “Independence Day”, “Lost Highway (Carretera perdida)”, “Brokedown Palace”, “Igby Goes Down”, “The Grudge (La maldición)”, “Dear Wendy”, y más recientemente “Alien Autopsy”. Acaba de terminar la producción de la película independiente “Nobel Son” dirigida por Randall Miller y que también está protagonizada por Alan Rickman y Mary Steenburgen.

En televisión, Pullman ha dirigido, producido y protagonizado “The Virginian” para TNT. Esto marcó el debut como realizador de Pullman y le valió el aplauso de la crítica por su retrato del personaje que da título a la película. Recientemente, Pullman ha protagonizado la serie “Revelations” para NBC.

En 2002 Bill Pullman coprotagonizó en Broadway con Mercedes Ruehl “The Goat” de Edward Albee. La interpretación le valió excelentes críticas y “The Goat” ganó un Premio Tony a la Mejor Obra Teatral.