Walter Bruce Willis nació el 19 de marzo de 1955, en Idar-Oberstein, Alemania Occidental, de madre alemana, Marlene K. (de Kassel) y padre estadounidense, David Andrew Willis (de Carneys Point, Nueva Jersey), quienes vivían entonces en una base militar de los Estados Unidos. Su familia se mudó a Nueva Jersey, Estados Unidos, poco después de su nacimiento; y se crió en Penns Grove, Nueva Jersey, donde su madre trabajaba en un banco y su padre era soldador y trabajador de fábrica.
Willis se interesó por las artes escénicas en la escuela secundaria y supuestamente fue "descubierto" mientras trabajaba en un café en la ciudad de Nueva York y luego apareció en un par de producciones en las afueras de Broadway.
También se comenta que una noche mientras trabajaba como cantinero fue visto por un director de elencos, quien lo contrató para interpretar justamente a un bar tender para un pequeño papel en una película.
Después de varias audiciones, el actor apareció en cintas de bajo presupuesto, sin credito por su actuación, hasta que llegó el papel de David Addison en la serie Moonlighting, donde no sólo se dio a conocer, sino que también lo posicionó como un talento en ascenso y por el que consiguió el estelar de Duro de Matar, que lo catapultó al estrellato.
Tras esta famosa cinta de acción, Bruce ha participado en innumerables producciones como Mira Quien Habla, La Muerte le sienta bien, Tiempos violentos, 12 Monos, El Quinto Elemento, Armageddon, El Sexto Sentido, El Protegido, La ciudad del pecado, Red, Moonrise Kingdon, Looper: Asesino de futuro, entre otras.
Además de actor, Bruce ha mostrado sus dotes de cantante. En 1986 lanzó su primer disco de estudio, con el que se colocó en las listas de popularidad y del cual vendió más de un millón de copias en Gran Bretaña.