Ha intervenido junto a Michelle Pfeiffer, Robin Wright Penn y Renee Zellweger en el drama La flor del mal. Tal vez más conocido para los espectadores por su trabajo como humorista, Connolly también se ha dado a conocer como un actor dramático sólido y convincente, en particular junto a Dame Judi Dench en la aclamada Mrs. Brown. El actor, nacido en Escocia, ha intervenido recientemente en la película independiente Who is Cletis Tout? y actualmente se le puede ver en la película Richard Donner sobre los viajes en el tiempo Timeline.
Entre los trabajos en cine de Connolly, un humorista de micrófono que ha actuado en todo el mundo, figuran The Boondock Saints de Troy Duffy, Beautiful Joe de Stephen Metcalfe, An Everlasting Piece de Barry Levinson y The Imposters de Stanley Tucci, así como Absolución, con Richard Burton, Bullshot and Water, con Michael Caine, Crossing the Line, con Liam Neeson, y la aclamada producción de la BBC Down Among the Big Boys. También ha intervenido en la versión cinematográfica de los Teleñecos de La isla del tesoro y ha protagonizado el drama de la BBC The Life and Crimes of Deacon Brodie. Su voz aparece en la película de dibujos animados Pocahontas.
Los telespectadores norteamericanos conocen a Connolly por la popular serie de televisión Head of the Class, que dio lugar a su propia serie, Billy. También intervino en la comedia de situación Pearl, con Rhea Perlman. Entre sus restantes trabajos figuran especiales de comedia para la HBO y la BBC, y sus famosos programas World Tour, como Billy Connolly's World Tour of Australia, Billy Connolly's World Tour of Ireland, Wales and England y Billy Connolly's World Tour of Scotland, una serie de seis partes que documenta sus viajes por su querida patria. También intervino en The Bigger Picture, una serie sobre el arte escocés. En teatro, Connolly intervino en la producción de la BBC de Androcles y el león, en las producciones de la Scottish Opera de El murciélago, y en su propia obra teatral, The Red Runner, que disfrutó de llenos completos durante el tiempo que se representó en el Festival de Edimburgo.
Comenzó su carrera como músico, haciendo giras con Gerry Rafferty y el grupo de folk The Humblebums, en las que sus humorísticas presentaciones y sus divagaciones cómicas se convirtieron en favoritas de los espectadores. Interpretó su primer concierto en solitario en 1971, lo que le llevó a The Great Northern Welly Boot Show, una mezcla de música y charla que tuvo un éxito considerable. Más tarde publicó un doble álbum y un single, "D.I.V.O.R.C.E", que alcanzó el número 1. Desde entonces, ha publicado numerosos discos de comedia con éxito y varios libros de comedia. En julio de 2001, Connolly fue nombrado doctor honoris causa por la Universidad de Glasgow.