Avant d'entamer une carrière au cinéma, Billy Connolly s'est fait connaître du public anglo-saxon par ses talents de chanteur folk et d’humoriste. Membre du duo "The Humblebums" aux côtés de Gerry Rafferty, il débute une carrière solo de chanteur et joueur de banjo aux débuts des années 1970. Ses prestations sur scène, entrecoupées de monologues comiques, lui assurent une telle notoriété que le comédien finit par éclipser le musicien. En 1978, il fait ses débuts d'acteur auprès de Richard Burton dans une histoire policière qui se déroule dans un pensionnat de garçons. Tout en menant une formidable carrière d’humoriste à la télévision et sur scène, il continue à interpréter des seconds rôles aux côtés de célèbres acteurs anglais : Michael Caine dans Ouragan sur l'eau plate, Michael York dans Le Retour des mousquetaires et Liam Neeson dans The Big man.

A partir des années 1990, le comédien tourne dans des productions américaines : il tient un petit rôle dans Proposition indécente, fait la voix de Ben dans le dessin animé Pocahontas, une légende indienne... et devient le capitaine de l'Ile au trésor version Muppet Show. En 1997, le succès arrive avec le rôle historique de John Brown dans La Dame de Windsor, garde-chasse aux manières rustres qui devient le fidèle confident de la reine Victoria jouée par Judi Dench. Sa prestation lui vaut de multiples éloges, et une nomination aux BAFTA. Billy Connolly s'illustre ensuite dans des rôles ou des apparitions comiques. Papy du rock sur le retour dans Still Crazy, chef de clan italien dans Les Anges de Boston, loser en quête d'aventure dans Une blonde en cavale, où il croise une vénéneuse Sharon Stone... En 2001, il est également l'archange Gabriel, en baskets, pour Udayan Prasad, dans Gabriel and Me, un mélo dans lequel un enfant veut devenir un ange pour échapper au quotidien.

Professeur perdu au XIVe siècle dans Prisonniers du temps, l'acteur écossais fait également une apparition dans Laurier blanc, face à Michelle Pfeiffer et Renée Zellweger, avant d'incarner, aux côtés de Tom Cruise, le général Zebulon Gant pour Le Dernier samouraï. Second rôle reconnaissable, l'acteur se diversifie avec la comédie d'horreur Fido, dans laquelle il tient le rôle d'un zombie de compagnie. Il s'essaye également au film d'animation-live avec Garfield 2 en 2006, ainsi qu'au doublage pour Les Rebelles de la forêt la même année, puis sa suite trois ans plus tard. Une expérience qu'il apprécie, et renouvelle avec Rebelle, le film Pixar de 2012. Entre temps, il reprend ses habits du "Duce" pour Les Anges de Boston 2, et incarne le bon roi Théodore face au gigantesque Jack Black dans Les Voyages de Gulliver. Friand du genre fantastique, le comédien fait ensuite partie de l'aventure The Hobbit de Peter Jackson, pour lequel il interprète le valeureux nain Dain Pied-de-Fer.