Issu de la Goodman School of Drama de Chicago, John C. Reilly fait son apprentissage dans deux théâtres légendaires de la "Cité des Vents" : le Steppenwolf et l'Organic Theatre. Il apparaît pour la première fois à l'écran en 1989 dans Outrages de Brian De Palma. Il y interprète, aux côtés de Sean Penn, un soldat américain violant une jeune Vietnamienne. Souvent englobé dans un groupe ou une bande, il est l'archétype du "complice" : racketteur avec Gary Oldman dans Les Anges de la nuit (1990), preneur d'otages aux côtés de Kevin Bacon dans La Rivière sauvage (1994), soldat américain en pleine guerre du Pacifique dans La Ligne rouge (1999) ou encore marin pêcheur coéquipier de George Clooney dans En pleine tempête (2000).Second rôle incontournable, cet homme corpulent et "bonne pâte" interprète également des personnages de meilleur ami confident : acteur porno expliquant les ficelles du métier à Mark Wahlberg dans Boogie nights (1997), joueur de base-ball coéquipier de Kevin Costner dans Pour l'amour du jeu (2000) ou encore ami du couple Jennifer Jason Leigh / Alan Cumming dans The Anniversary party (2001). Une autre de ses spécialités : les personnages de benêt et d'homme malheureux en amour. En témoignent ses prestations de policier célibataire dans Magnolia (2000), de mari trompé dans The Good girl (2003) et d'époux transparent dans Chicago (id.). Jouant à deux reprises sous la direction de Martin Scorsese dans Gangs of New York (2002) et Aviator (2004), il occupe enfin le haut de l'affiche avec Criminal (id.), le remake américain du polar argentin Les Neuf Reines.