Né dans une garnison allemande, Bruce Willis passe son enfance dans le New Jersey. Au Collège d'Etat de Montclair, il s'adonne à la musique, joue de l'harmonica et suit les cours de la section théâtrale. À partir de 1977, il se produit sur les scènes new-yorkaises tout en gagnant sa vie comme barman et comme figurant (Le Verdict, 1982).
C'est grâce au feuilleton Clair de Lune (1985-1989) qu'il parvient à une notoriété immédiate (il est lauréat pour cette série d'un Emmy Award et d'un Golden Globe) et qu'il acquiert, aux côtés de Kim Basinger, un premier grand rôle au cinéma, dans Boire et déboires (1987) de Blake Edwards. La même année, il trouve son rôle le plus célèbre, celui de John McClane, le policier tenace de Piège de cristal, un personnage auquel il redonnera ses traits dans deux autres épisodes : 58 minutes pour vivre (1990) de Renny Harlin et Une journée en enfer (1995) de John McTiernan. Son salaire avoisine désormais les quinze millions de dollars, ce qui ne l'empêche pas de jouer dans des oeuvres plus intimistes comme Un héros comme tant d'autres (1989) de Norman Jewison.
Mais le succès ne dure qu'un temps, et au début des années 90, Bruce Willis accumule les échecs commerciaux : Le Bûcher des vanités (1991), Hudson Hawk, gentleman cambrioleur (id.), La Mort vous va si bien (1992) ou encore Piège en eaux troubles (1993). Au creux de la vague, l'acteur doit son salut à Quentin Tarantino qui lui offre un de ses plus beaux rôles, celui du boxeur Butch, dans le cultissime Pulp fiction (Palme d'Or 1994). Presque malgré lui, il se fait bientôt étiqueter "sauveur de l'Humanité" en s'illustrant dans trois grosses productions où il a le destin de notre planète entre ses mains : L'Armée des 12 singes (1996), Le Cinquième élément (1997), et Armageddon (1998). Ces succès compensent largement quelques-unes de ses prestations qui n'ont pas remporté les faveurs du public, comme Breakfast of champions (1999).
Las de son image d'action man, Bruce Willis s'engage dans la voie du thriller surnaturel en tournant à deux reprises sous la direction de M. Night Shyamalan. Pour lui, l'acteur endosse le costume d'un fantômatique psychanalyste (Sixième sens, 1999), avant de revêtir la panoplie d'un super-héros en pleine crise d'identité (Incassable, 2000). Après quelques comédies légères (Une vie à deux, Mon voisin le tueur, Bandits), il s'illustre dans un registre plus "guerrier" : officier américain dans un camp de prisonniers allemand pour les besoins de Mission évasion (2002), il est à la tête d'un commando secret dans Les Larmes du soleil (2003).
Bruce Willis s'implique également dans la production avec l'envie d'apporter une dimension dramatique à ses rôles. Se tournant à nouveau vers l'action, il accorde pleinement sa confiance à trois spécialistes du genre : Florent Siri qui l'imagine en négociateur dans Otage (2005), Robert Rodriguez qui l'invite à peupler son très sombre Sin City (id.), et Richard Donner qui en fait un flic en cavale dans 16 blocs (2006).
En 2006, Bruce Willis apparaît au casting du dérangeant Fast Food Nation de Richard Linklater où il donne la réplique à Ethan Hawke et Avril Lavigne avant de revenir à des rôles plus familiers. L'année suivante, il joue aux côtés de Sharon Stone et Justin Timberlake dans Alpha Dog de Nick Cassavetes, avant de rejoindre la belle Halle Berry sur le tournage de Dangereuse séduction de James Foley. Mais 2007 marque surtout le retour de John McClane... Douze ans après le dernier opus de la saga, Une journée en enfer, Bruce Willis reprend du service dans Die Hard 4 - retour en enfer réalisé par Len Wiseman.
Après avoir dirigé des militaires renégats dans le long métrage de science-fiction Planète terreur, Bruce combat des Clones (2008) sous la direction de Jonathan Mostow.
L'année suivante, le comédien tourne avec Tracy Morgan la comédie musclée Top Cops et fait une apparition éclair dans Expendables (2010) de son ami Sylvester Stallone. 2010 marque le retour de Bruce Willis au pur film d'action, dans la peau d'un agent de la CIA retraité, obligé de reprendre du service pour défendre sa vie (Red, qui donnera lieu à une suite en 2013). Agent un jour, agent toujours, il devient de nouveau un agent secret en cavale pour les besoins de Sans Issue (2012), réalisé par le Français Mabrouk el Mechri. Si Bruce Willis s'enrôle dans le musclé G.I. Joe 2 dont la sortie est repoussée à 2013 (il est Joseph Colton, le G.I. Joe originel), il joue également un personnage central dans le poétique Moonrise Kingdom de Wes Anderson.
L'année 2012 est une nouvelle fois placée sous le signe de l'action. Bruce reprend son rôle de Church dans le blockbuster boosté à la testostérone Expendables 2, toujours aux côtés de Sylvester Stallone et Arnold Schwarzenegger. Le comédien campe également un Joseph Gordon-Levitt âgé dans Looper de Rian Johnson, film de science-fiction où Bruce se fait pourchasser par lui-même version jeune. L'année suivante, l'acteur reprend le rôle culte qui a fait de lui une star, celui de John McClane pour les 5èmes aventures du justicier dans Die Hard : belle journée pour mourir. Cette fois-ci, McClane a un équipier de choix en la personne de son fils, Jack, interprété par Jai Courtney.
Enchaînant les direct-to-dvd d'action avec une cadence impressionnante, Bruce Willis est à l'affiche de Vice, Extraction, Precious Cargo, Marauders, L.A. Rush et First Kill. Il incarne également le personnage principal de Death Wish, qui n'est autre que le remake du film Un justicier dans la ville (1974) avec Charles Bronson.
