Après une enfance passée à Philadelphie, Kevin Bacon s'installe à New York pour entamer une carrière théâtrale. C'est ainsi qu'on le retrouve dans les pièces off-Broadway Getting Out, Forty Deuce et Slab Boys, où il partage alors la vedette avec Sean Penn. L'année 1978 marque ses débuts sur grand écran. On l'aperçoit notamment dans la comédie American College de John Landis. Sauvagement abattu dans le film d'horreur Vendredi 13 (1980), il figure également au générique du Diner (1982) de Barry Levinson et rencontre le succès sur les rocks endiablés de la comédie musicale Footloose (1984).

Marié à la comédienne Kyra Sedgwick, Kevin Bacon trouve ses plus beaux rôles dans le cinéma fantastique, prêtant son visage inquiétant et anguleux aux films Tremors (1990), L'Expérience interdite (1991), Hypnose (1999) et L'Homme sans ombre (2000). Il joue également de son magnétisme dans JFK (1992) et les thrillers La Rivière sauvage (1995), Sleepers (1996), où il incarne un gardien de prison sadique et violeur d'enfants, Sexcrimes (1998), Mauvais piège (2002) et Death Sentence (2007), film policier dans lequel il s'improvise justicier.

Audacieux dans ses choix cinématographiques, il incarne un ancien pédophile dans The Woodsman (2006), Kevin Bacon tourne également sous la direction de réalisateurs aussi talentueux que Clint Eastwood (Mystic River), Jane Campion (In the Cut) et Atom Egoyan (La Vérité nue). C'est fort de cette expérience devant la caméra qu'il signe en 2005 la mise en scène d'une oeuvre intimiste intitulée Loverboy, dans laquelle il dirige notamment sa femme Kyra Sedgwick.

Il fait ensuite un détour à la télévision en jouant un rôle récurrent auprès de son épouse dans The Closer, série pour laquelle il a aussi réalisé quelques épisodes, avant d'être le conseiller du président Nixon dans Frost / Nixon, l'heure de vérité. Après un passage dans le film collectif New York, I Love You (dirigé par Scarlett Johansson), il joue de son capital de séduction malsaine en 2011 en incarnant un méchant de tous les jours face à un faux super-héros dans Super et un vrai méchant machiavélique face à des super-héros mutants dans X-Men Le commencement.

La même année, Kevin Bacon repasse à la comédie romantique en ayant une relation avec la femme de Steve Carell dans Crazy Stupid Love. En 2013, l'acteur se retrouve à l'affiche de R.I.P.D Brigade Fantôme aux côtés de Ryan Reynolds et Jeff Bridges. Parallèlement, il est choisi pour porter la série à suspense Following créée par Kevin Williamson et dans laquelle il incarne un ancien agent du FBI qui tente d'arrêter un redoutable serial killer. 

Le programme est annulé au bout de trois saisons. Kevin Bacon reprend donc le chemin des tournages de cinéma et est en 2015 à l'affiche de deux longs-métrages : Strictly Criminal, centré sur le célèbre gangster Whitey Bulger (Johnny Depp), et Cop Car où il joue un shérif véreux.