9 kardeşten beşincisi olarak dünyaya gelmiştir. Kardeşleriyle beraber İrlanda Katolik kültürüyle büyümüştür. Kendisinden başka üç kardeşi daha aktörlükle meşguldürler. Yoksulluk içinde bir çocukluk geçirmiştir. Küçüklüğünde edebiyata merak salmış ve Amerikan klasiklerini okumuştur.

Gençlik yıllarında, Dutch Masters isimli rock grubunun liderliğini yapmıştır. Ayrıca lise tiyatrosunda ve topluluk tiyatrosunda rol almıştır. Üniversitede tıp eğitimine başlamasına rağmen bir süre sonra bırakmak zorunda kalmıştır. Kendisine 2007 yılında Regis Üniversitesi tarafından fahri doktora unvanı verilmiştir.

Üniversiteyi bitirdikten sonra Saturday Night Live kadrosuna dâhil olmuştur. Sonrasında sinema filmlerinde görünmeye başlamıştır.

Genelde komedi filmlerinde rol alan oyuncu, "Stripes" (1981), "Bugün Aslında Dündü" (Groundhog Day, 1993), Vur Gitsin (Caddyshack, 1980), "Hayalet Avcıları" (Ghostbusters, 1984), "Çılgın Liseliler" (Rushmore, 1998) gibi filmlerde kendini göstermiştir. Kendisi aynı zamanda ünlü Garfield karakterinin sinema uyarlamasında Garfield'ı seslendirmiştir.

"Bir Konuşabilse..." (Lost in Translation, 2003) filmiyle Akademi Ödülü'ne aday gösterilerek ciddi rollerde de iyi olduğunu kanıtlamıştır.

Oyunculuk dışında, kardeşiyle beraber bir şeker dükkânı işleten Bill, oyunculuk dışındaki tüm zamanını burada harcamaktadır. Diğer oyunculara göre çok mütevazı bir hayat sürdüren Bill Murray, kendisine bir temsilci bile almamıştır ve cep telefonu bile kullanmaz. Los Angeles'da ve Massachusetts'te evleri vardır. Ayrıca kendisi radikal liberaldir ve liberal partileri desteklemektedir.