Attore, regista, produttore e musicista. Non compie studi regolari e si ritrova a fare i mestieri più disparati per mantenersi: boscaiolo, guardiano notturno, camionista, impiegato in acciaierie e fabbriche di aeroplani, bagnino e persino pianista e trombettista jazz, vista la sua passione per questo tipo di musica. Dopo aver partecipato alla guerra di Corea, nel 1955 va ad Hollywood dove interpreta piccole parti in televisione e in film di serie B, fino a quando, nel '58, arriva la grande occasione: interpretare il cowboy Rowdy Yates nella serie televisiva Rowhide. Nel '64 Sergio Leone lo sceglie per i suoi 'spaghetti western'. Con la sua faccia spigolosa, gli occhi taglienti e il mezzo sigaro stretto tra le labbra sottili è perfetto per interpretare l'eroe del west, ma anche il personaggio che rilancia il genere poliziesco degli anni '70: l'ispettore Callaghan, creato dal regista Don Siegel. Alla fine degli anni '60 fonda la casa di produzione Malpaso e nel '71 esordisce nella regia con Brivido nella notte. Apprezzato in ritardo dalla critica, è stato invitato più volte a Cannes. Nel 1989, con Bird, vince il Golden Globe come miglior regista,  premio che riconquista anche nel 1993 per Gli spietati, pellicola che si aggiudicherà ben due Oscar: per miglior film e migliore regia. Nel 1999 è premiato come star più amata di tutti i tempi ai People's Choise Awards. Nel 2005  Million Dollar Baby riceve il  Golden Globe e, a seguire, l'Oscar per  miglior film e  migliore regia. Nel 2008 partecipa in concorso al Festival di Cannes con Changeling, aggiudicandosi il Premio Speciale. Gran successo di critica e pubblico riscuote  Gran Torino (2008), a cui segue, nel 2009, Invictus e nel 2010 Hereafter.