Entschlossen, gütig, integer - so spielte er in "Independence Day" (1996) den US-Präsidenten und gaukelte uns für zwei phantastische Kinostunden die Illusion des perfekten Politikers vor. Zerrissen und vom Wahn gezeichnet - so spielt er in "Lost Highway" (1997) den schizophrenen Saxophonisten Fred Madison, einen Mann, der der Realität entflieht, aber auch in seinen Phantasien stets ein Gefangener bleibt. Eine neuerliche Kehrtwende ist schon eingeleitet: In "Am Ende der Gewalt" (1996) von Wim Wenders spielt er einen wesentlich sanfteren Part.
Ursprünglich strebte Pullman einen Beruf in der Baubranche an und studierte zu diesem Zweck an der State University in New York. Dort begann er, sich fürs Theater zu interessieren, und wechselte schließlich an die University of Massachusetts in Amherst, wo er Theaterwissenschaft studierte und seinen Abschluss im Fach Regie machte. Anschließend unterrichtete er an der Universität von Montana das Fach Theater. Zu seinen Studenten zählte der angehende Filmregisseur John Dahl, für den Pullman einige Zeit später in "Die letzte Verführung" vor der Kamera stand. Mit 27 wurde er zum Leiter der Theaterabteilung befördert. Doch er gab den Job nach zwei Jahren auf, um wieder auf der Bühne stehen zu können.
Zu Pullmans zahlreichen Bühnenengagements zählen "The Curse of the Starving Class" von Sam Shepard, "Nanarowai", die erste Produktion des Los Angeles Theatre Centre, "Barabas", "All My Sons" und "Demon Wine" mit Tom Waits. Sein Filmdebüt gab Pullman 1986 in "Die unglaubliche Entführung der verrückten Mrs. Stone" und schaffte auf Anhieb den Sprung zum gefragten Nebendarsteller. Mehrmals arbeitete er mit den Regisseuren Lawrence Kasdan und Mike Figgis zusammen. Er spielte Hauptrollen in Filmen u. a. von Wes Craven und Harold Becker, und spätestens seit dem Erfolg von "Während du schliefst ...", in dem er an der Seite von Sandra Bullock seine Qualitäten als romantischer Held unter Beweis stellte, ist Pullman ein Star.
Weitere Filme mit Bill Pullman: "Mel Brooks' Spaceballs" (1987), "Die Reisen des Mr. Leary", "Die Schlange im Regenbogen", "Rocket Gibraltar", "Tote haben keinen Namen" (alle 1988), "Home Fires Burning", "Cold Feet" (beide 1989), "Die U-Boot Akademie", "Eine fast anständige Frau", "Brain Dead", "Todestraum - Der letzte Zeuge schweigt" (alle 1990), "Eine unhimmlische Mission", "Die Zeitungsjungen" (beide 1991), "Singles - Gemeinsam einsam", "Verrückt vor Liebe", "Eine Klasse für sich" (alle 1992), "Mr. Jones" (ungenannt), "Malice - Eine Intrige", "Sommersby", "Schlaflos in Seattle", "Nicht ohne meinen Koffer", "The Favor - Hilfe, meine Frau ist verliebt" (alle 1993), "Wyatt Earp - Leben einer Legende" (1994), "Casper" (1995), "Mr. Wrong - Der Traummann wird zum Alptraum", "Trial - Ein Bulle schlägt zurück" (beide 1996), "Merry Christmas, George Bailey" (1997), "Brokedown Palace", "Zero Effect" (1998), "Lake Placid", "History Is Made at Night", "A Man Is Mostly Water", "Schuldig - Ein mörderischer Auftrag" (alle 1999), "Land der Gesetzlosen" (auch Regie), "Titan A.E." (Stimme) "Lucky Numbers" (alle 2000), "Ignition - Tödliche Zündung" (2001), "29 Palms", "Igby" (beide 2002), "Der Fluch - The Grudge", "Dear Wendy" (beide 2004), "Alien Autopsy - Das All zu Gast bei Freunden" (2006), "You Kill Me" (2007), "Unter Kontrolle" (2008), "Rio für Anfänger" (2010), "Torchwood: Miracle Day" (Serie, 2011), "Lola gegen den Rest der Welt" (2012).