Уильям Джеймс Пуллман родился 17 декабря 1953 года в городе Хорнелл, США. Мальчик с детства знал, что хочет связать жизнь с миром кино. Учился в общеобразовательной средней школе и окончил ее со средним баллом. Имея на руках аттестат, переехал в город Амхерст и поступил в местный университет на факультет режиссуры. После окончания вуза перебрался в штат Монтана, где устроился в институт и читал лекции студентам.
В 1980-е годы началась актерская карьера Пуллмана. В этот период поступил на службу в театры Лос-Анджелеса и Нью-Йорка. Дебют как киноактера состоялся в 1981 году с выходом сериала «Кегни и Лейси». А через четыре года снялся в сериале «Американские мастера». А в 1986 году получил эпизодическую роль в черной комедии «Безжалостные люди».
Первая главная роль досталась артисту в 1987 году в пародийном фильме «Космические яйца». Билл справился с персонажем, чем и запомнился зрителям. После стремительного взлета несколько лет ему достаются только эпизодические роли, но мужчина не отчаивается и продолжает посещать кастинги. В этот период снимается в «Змей и радуга», «Турист поневоле», «Когда умирает мозг».
Пик актерской карьеры Билла Пуллмана пришелся на середину 1990-х годов. Тогда актер успевал сниматься в двух-трех лентах в год, а его популярность с каждым фильмом возрастала. Зрители запомнили его как главного героя романтической комедии «Неспящие в Сиэтле». В этой картине снимался с Мег Райан и Томом Хэнксом. В 1994 году принял участие в съемках в малобюджетной ленте «Последнее соблазнение». Хотя фильм и не возымел большой популярности, все же зрители и критики встретили его положительно.
В 1995 году актер порадовал зрителей работой сразу в нескольких картинах. Ими стали адаптация мультипликационного сериала «Каспер», представленная в полнометражном формате, и романтическая комедия «Пока ты спал». В 1996 году на экраны вышла кинолента «День независимости», в которой Пуллман сыграл президента США. А его следующей яркой работой стала съемка в психологическом триллере «Шоссе в никуда» Дэвида Линча.
В последующем Билл играл в основном второстепенных героев в фильмах и театральных постановках. Чаще всего это малобюджетные проекты, однако роли актеру доставались хоть и не главные, но всегда яркие и запоминающиеся.
В начале 2000-х годов Пуллман также замечен во многих картинах, среди которых «Счастливые номера», «Проклятие», «Очень страшное кино 4», «Убей меня», «Наблюдение». В 2011 году снялся в британском научно-фантастическом телесериале с элементами фэнтези «Торчвуд».
В 2014 году Билл Пуллман появился в боевике «Великий уравнитель», в следующем году сыграл в комедийном боевике режиссера Нимы Нуризаде «Ультраамериканцы». В 2017 году начал сниматься в сериале «Грешница» в роли детектива Гарри Эмброуза.
В 2018 году Пуллман снялся второй части боевика «Великий уравнитель 2». В этом же году появился в роли Нельсона Рокфеллера в фильме «Власть». Картина рассказывает об одном из самых влиятельных вице-президентов США Дике Чейни, которого сыграл Кристиан Бейл.
В 2019 году Билл Пуллман сыграл в фильме «Темные воды». его партнерами стали Марк Руффало, Энн Хэтэуэй, Тим Роббинс. Картина рассказывает историю корпоративного юриста Роберта Биллота, раскрывшего многолетнюю историю загрязнения окружающей среды химической компанией DuPont. Премьера фильма в России намечена на 19 марта 2020 года.
1986 - Безжалостные люди
1987 - Космические яйца
1988 - Змей и радуга
1988 - Турист поневоле
1989 - Холодные ноги
1990 - Когда умирает мозг
1990 - Непотопляемые
1990 - Братья-сёстры, соперники-соперницы
1991 - Либестраум
1992 - Одиночки
1992 - Нервотрёпка
1992 - Продавцы новостей
1992 - Их собственная лига
1993 - Соммерсби
1993 - Неспящие в Сиэтле
1993 - Готова на всё
1994 - Последнее соблазнение
1994 - Уайетт Эрп
1994 - Услуга
1995 - Пока ты спал
1995 - Каспер
1996 - Господин Ошибка
1996 - Судебная ошибка
1996 - День независимости
1997 - Шоссе в никуда
1997 - Конец насилия
1998 - Нулевой эффект
1999 - Лэйк Плэсид: Озеро страха
1999 - Разрушенный дворец
2000 - Виновный
2000 - Титан: После гибели Земли
2000 - Счастливые номера
2001 - Зажигание
2002 - Игби идет ко дну
2003 - Несчастья Рика
2004 - Дорогая Венди
2004 - Проклятие
2004 - Тигриный рейс
2005 - Откровения
2006 - Очень страшное кино 4
2006 - Вскрытие пришельца
2007 - Убей меня
2008 - Фиби в Стране чудес
2008 - Наблюдение
2010 - Рио секс комедия
2010 - Пикок
2011 - Плохая мамочка
2011 - Торчвуд
2011 - Крах неприемлем: спасая Уолл-стрит
2012 - Давай, до свидания!
2013 - Пенсильвания-авеню, 1600
2014 - Великий уравнитель
2014 - Цимбелин
2015 - Ультраамериканцы
2016 - День независимости: Возрождение
2017-2018 - Грешница
2017 - Битва полов
2018 - Великий уравнитель 2
2018 - Власть
2019 - Тёмные воды
Жена (с 1987) - Тамара Гурвиц
Дети: Льюис Пулман, Маеса Пулман, Джек Пулман