Родители Билла были ирландцами, поэтому они отдали всех своих детей в иезуитскую школу. Но учёба не увлекала будущего актёра, гораздо больше он любил драться с одноклассниками, играть в школьном театре и рисовать карикатуры. После школы Билл поступил в колорадский медицинский колледж. Там Мюррей практически не уделял время учёбе: курил марихуану, прогуливал занятия. Его отчислили из колледжа за выходку в аэропорту Денвера, когда он громко крикнул, что в его сумке бомба, после чего был немедленно задержан службой охраны.
Так Мюррей и дальше прожигал бы жизнь, если бы его брат, студент актёрской студии, не уговорил его пойти на пробы. Оказалось, Билл Мюррей – талантливый актёр. Его взяли на обучение и даже предложили высокую стипендию. Вскоре Билл попал на популярное американское ТВ-шоу «Saturday Night Live» («Субботним вечером в прямом эфире»). Популярность проекта обратила на Мюррея внимание продюсеров и режиссёров. В 1979 году вышел первый полнометражный фильм с его участием «Meatballs» («Фрикадельки») режиссёра Айвана Райтмана. В 1980 году на экранах появилась картина «Where the Buffalo Roam» («Там, где бродит бизон»), в которой Билл сыграл одну из главных ролей.
В 1982 году Билл снялся в комедии легендарного Сидни Поллака «Tootsie» («Тутси»). Он играл лучшего друга персонажа, которого воплощал в картине актёр Дастин Хоффман. Переломной работой в карьере артиста стал фантастическая комедия его старого знакомого Айвана Райтмана – «Ghostbusters» («Охотники за привидениями»), вышедшая в 1984 году. При бюджете $30 000 000 лента собрала в мировом прокате $291 632 124. Именно эта картина навсегда вписала имя Билла Мюррея в историю американского кино. Спустя пять лет вышел сиквел фильма «Ghostbusters II» («Охотники за привидениями 2»), выступивший в мировом прокате не менее успешно ($215 394 738 прибыли при $37 000 000 бюджета). Самые заметные фильмы с участием Билла Мюррея: «Mad Dog and Glory» («Бешеный пес и Глори»), «Ed Wood» («Эд Вуд»), «Groundhog Day» («День сурка»), «Charlie's Angels» («Ангелы Чарли»), «Lost in Translation» («Трудности перевода») и «Broken Flowers» («Сломанные цветы»).
За исполнение роли Боба Харриса в фильме Софии Копполы «Трудности перевода» Мюррей получил премии «Золотой глобус», BAFTA, «Independent Spirit», премии кинокритиков Нью-Йорка, Лос-Анджелеса и Чикаго, в том числе за лучшую мужскую роль. Он также был номинирован на премии Гильдии киноактеров и «Оскар»® за лучшую мужскую роль. Совсем недавно он снялся в роли Феликса Кина в фильме Софии Копполы «Последняя капля», за что был номинирован на «Золотой глобус» и премию «Critics Choice Award» в категории «Лучшая мужская роль второго плана».
