Родился Билл Мюррей в городе Уилметт (штат Иллинойс) 21 сентября 1950 года, став пятым из девяти детей в семье домохозяйки и торгового агента. Окончив школу, Мюррей поступает в медицинский колледж Колорадо. Особым прилежанием в учебе Билл не отличался: курил марихуану, прогуливал занятия, дрался, несколько раз попадал в полицию. Закончилось все очередным арестом, но на этот раз за довольно серьезное преступление, попытку провоза марихуаны. К счастью для Мюррея, его вскоре выпускают на поруки, однако из колледжа его все же исключают.
Вернувшись домой, Мюррей перебивается случайными заработками, до тех пор пока его брат, студент актерской студии, не предлагает ему пройти там собеседование. Результаты собеседования выявили в Билле недюжинный актерский талант, ему даже выделяют стипендию, которая освобождает его от необходимости оплачивать обучение.
К актерской работе Мюррей относится, мягко говоря, наплевательски, однако талант делает свое дело. Без особых усилий Билл попадает на популярное телешоу «В субботу вечером». Вскоре, пользующегося невероятным успехом Билла, вместе с другими ведущими, набравшего популярности шоу, приглашают в Голливуд.
Одной из первых серьезных работы Мюррея, становится роль владельца площадки для гольфа в фильме «Гольф Клуб». Об этой работе Билл с удовольствием вспоминает в своих интервью, заявляя, что именно эта картина, благодаря близкому актеру сюжету, примирила его с кинематографом. Вскоре к актеру поступает очередное предложение - сыграть роль в малобюджетной картине «Тефтели» (1979). Актер соглашается принять участие при одном условии, ему заплатят не гонорар, а процент от проката картины. Попытки агента убедить актера в том, что подобные требования немыслимы, для по сути еще безызвестного актера, не увенчались успехом. В конечном итоге создатели картины соглашаются, а картина, собрав в прокате более 43 миллионов долларов, приносит актеру отличную прибыль.
Одной из наиболее ярких Голливудских звезд Мюррей стал благодаря роли в фантастической комедии «Охотники за привидениями» (1984), собравшей в прокате около 220 миллионов долларов. Окончательно закрепиться в новом для актера статусе, Мюррею удается, сыграв во второй части необычайно успешного фильма.
Одной из лучших ролей актера по праву считается его работа в картине «День сурка» (1993). Несмотря на то, что «Оскар» который он рассчитывал получить за эту роль, он так и не получил, работа была по достоинству оценена и критиками и зрителями. Блестяще актер играет и в Оскароносной картине Тима Бертона «Эд Вуд» (1994). В 2000 году Мюррей появился на экранах в роли босса трех боевых красоток в картине «Ангелы Чарли». Свою первую, и пока что единственную номинацию на Оскар, актер получает в 2003 году за роль в картине «Трудности перевода».
Из следующих работ стоит отметить роль мэра Коула в постапокалиптической фантазии «Город Эмбер» (2008) и роль самого себя в комедийном ужастике «Добро пожаловать в Зомбилэнд» (2009). В 2012 г.в ограниченном прокате выходит драма независимого режиссёра Уэса Андерсона «Королевство полной луны», где Мюррей играет в связке с такими великолепными актерами, как Брюс Уиллис, Тильда Суинтон, Харви Кейтель, Эдвард Нортон. А в биографической трагикомедии «Гайд-Парк на Гудзоне» (2012) Биллу посчастливилось воплотить на экране образ Франклина Рузвельта. Уже немолодой актер уверенно смотрит вперед и полон творческих планов.
На сегодняшний день холостой Мюррей, был женат дважды. С Маргарет Келли актер прожил 15 лет. Развелся со скандалом в 1994 году. От Келли у Мюррея двое сыновей. Еще четверо детей у актера от Дженнифер Батлер, вместе с которой он прожил 11 лет и развелся в 2008 году.