Bloom nació en Canterbury, Inglaterra, y a la edad de 16 años se trasladó a Londres donde se incorporó al National Youth Theatre durante dos temporadas obteniendo seguidamente una beca para perfeccionarse en la British American Drama Academy. Al terminar el período de la beca, Bloom interpretó el papel protagonista en la obra A Walk in the Vienna Woods e hizo su debut en la pantalla con el largometraje Wilde, basada en la vida de Oscar Wilde.

Seguidamente fue aceptado en la Guildhall School of Music and Drama de Londres y decidió hacer un paréntesis en su carrera cinematográfica para tener la oportunidad de continuar su educación. Durante su estancia en la Guildhall School, Bloom actuó en las siguientes producciones: Little Me, A Month in the City, Peer Gynt, Mefisto y Twelfth Night. Después de graduarse en la Guildhall School, Bloom actuó en la serie para la televisión de la BBC Midsomer Murders.

Hizo su debut cinematográfico interpretando a 'Legolas' en la película de Peter Jackson's El señor de los anillos: La comunidad del anillo, ha cautivado tanto al público como a los realizadores. Y continúa haciéndolo en las partes segunda y tercera de la trilogía El señor de los anillos - Las dos torres y El retorno del rey. Protagonizó junto a Johnny Depp la película de Jerry Bruckheimer, de gran éxito de taquilla, Piratas del Caribe, dirigida por Gore Verbinski.

Bloom aparece en la película de Gregor Jordan Ned Kelly con Heath Ledger y en The Calcium Kid. Ha actuado recientemente en la película independiente de Frank E. Flower Haven; y actualmente participa en la producción de la película de Ridley Scott Kingdom of Heaven. Hace unos años también ha actuado con notable éxito en la galardonada película de Ridley Scott Black Hawk derribado.

Aparece en Troya, la superproducción de Warner, junto a Brad Pitt.