Né à Chicago en 1927, Tom Bosley se lance dans l'art dramatique après avoir servi sous les drapeaux durant la 2ème Guerre Mondiale. A 20 ans, il fait ainsi ses débuts sur scène dans la pièce "Our Town" de Thornton Wilder. En 1959, il remporte un Tony Award pour son interprétation du maire de New York, Fiorello H. La Guardia, dans la comédie musicale "Fiorello!". A cette époque, le comédien a déjà fait ses débuts sur le petit écran, enchaînant les apparitions dans des séries (Naked City, Route 66...) et téléfilms. Peu après, il réussit son passage au cinéma, enchaînant les seconds rôles dans des films tels que Une certaine rencontre, Evasion sur commande ou encore Divorce à l'américaine, aux côtés de Debbie Reynolds, qu'il retrouve à la télévision en 1969 dans l'éphémère sitcom The Debbie Reynolds Show.

En 1974, Tom Bosley devient Howard Cunningham, le patriarche un rien bougon mais au grand cœur de la série Happy Days. Situé dans une Amérique des années 50 idéalisée mais tourné au beau milieu des années 70, le show séduit immédiatement les téléspectateurs et devient un rendez-vous incontournable du petit écran. L'arrêt de la série en 1984, après 11 saisons, lui permet de retrouver Angela Lansbury, à qui il avait donné la réplique en 1964 dans la comédie Deux copines... un séducteur, dans la série Arabesque. Il y incarne le personnage récurrent d'Amos Tupper, le shérif de la ville de Cabot Cove, terrain des investigations de l'écrivain-enquêtrice Jessica Fletcher. A la fin des années 80, il devient lui-même enquêteur avec Le père Dowling.

Au cours des années 90, ce vétéran du petit écran ralentit la cadence des tournages mais ne déserte pas complètement les plateaux, jouant dans des très nombreuses et populaires séries, comme Demain à la Une, Walker, Texas Ranger, Urgences ou encore Les Frères Scott. Tom Bosley apparaît une dernière fois, au cinéma, au début de l'année 2010 dans la comédie romantique Le Plan B.