Père de Laura Dern Bruce Dern décroche son premier rôle à vingt-quatre ans dans LE FLEUVE SAUVAGE d'Elia Kazan (1960) face à Montgomery Clift et Lee Remick.
En 1964, il apparaît dans PAS DE PRINTEMPS POUR MARNIE d'Alfred Hitchcock avec Tippi Hedren et Sean Connery, et croise Bette Davis dans le convulsif CHUT, CHUT, CHÈRE CHARLOTTE (Robert Aldrich, 1964).
Roger Corman (LES ANGES SAUVAGES, THE TRIP, L'AFFAIRE AL CAPONE, BLOODY MAMA, 1966-1970), Tom Gries (WILL PENNY, LE SOLITAIRE, 1968), Sydney Pollack (UN CHÂTEAU EN ENFER, ON ACHÈVE BIEN LES CHEVAUX, 1969), Bob Rafelson (THE KING OF MARVIN GARDENS, 1972) et Sam Peckinpah (PAT GARRETT & BILLY LE KID, 1973) le réclament.
Après avoir été plusieurs fois partenaire de son épouse des années 1960 et mère de sa fille Laura Dern, Diane Ladd, il joue devant la caméra de son copain Jack Nicholson pour VAS-Y FONCE (1972).
Il reste longtemps familier des seconds rôles dans LES COWBOYS (Mark Rydell, 1972) ou GATSBY LE MAGNIFIQUE (Jack Clayton, 1974) face aux stars John Wayne et Robert Redford.
Puis il monte en tête du loufoque FOLIES BOURGEOISES de Claude Chabrol (1976) avec Stéphane Audran et du chant du cygne d'Hitchcock, COMPLOT DE FAMILLE (1976) avec Karen Black.
Il marque la fin des années 1970 dans les trios de BLACK SUNDAY (John Frankenheimer), LE RETOUR (Hal Ashby) et DRIVER (Walter Hill) (1977-1978), face à Marthe Keller, Robert Shaw, Jane Fonda, Jon Voight, Ryan O'Neal et Isabelle Adjani.
Sa notoriété décroit avec les années 1980 puis il réapparait dans AFTER DARK, MY SWEET (James Foley, 1990), DERNIER RECOURS (Hill, 1996), HANTISE (Jan De Bont, 1999), DE SI JOLIS CHEVAUX (Billy Bob Thornton, 2000), MONSTER (Patty Jenkins, 2003) ou DOWN IN THE VALLEY (David Jacobson, 2005).
Il s'installe au petit écran avec la série BIG LOVE (2006-2011, photo) où il joue Frank Harlow, père de Bill Henrickson alias Bill Paxton.
Les cinéphiles le rappellent : Francis Ford Coppola pour son sombre et stylisé TWIXT (2011), Quentin Tarantino pour son western spaghetti revisité DJANGO UNCHAINED (2012), et Alexander Payne pour son road movie familial NEBRASKA (2013) qui sacre l'acteur à Cannes où il remporte le prix d’interprétation masculine.
