Уильям Брэдли Питт родился в городе Шауни (США, штат Оклахома), вырос в образцовой американской семье, очень порядочной и религиозной. Его отец, Уильям Питт, работал менеджером в компании, занимавшейся грузоперевозками, мать, Джейн Этта Хиллхаус, — преподавателем в местной школе. В школе Питт занимался спортом, состоял в дебатном клубе, музыкальной секции и участвовал в студенческом самоуправлении. После школы Уильям поступил в университет Миссури-Колумбии, где изучал журналистику и рекламное дело. Однако после окончания университета по профессии работать он не пошёл, а отправился в Голливуд с целью начать актёрскую карьеру. Там он сменил своё имя на «Брэд Питт», но число предлагаемых ему ролей от этого не увеличилось.
Прежде чем к нему пришел актёрский успех, Питт работал водителем, перевозчиком мебели и даже зазывалой в сети ресторанов «El Pollo Loco» – был в костюме гигантского цыпленка приглашал прохожих посетить заведение. Параллельно с этим он посещал актёрские курсы. Профессиональная карьера началась после того, как ему повезло получить роль в телесериале «Даллас». Он стал играть небольшие роли в различных сериалах и кино. В 1988 году Питт наконец получил ведущую роль в фильме «Тёмная сторона Солнца». Однако пока этот фильм редактировали, гражданская война охватила ту часть Югославии, где проходили съемки. Большая часть отснятого материала считалась утерянной до 1998 года, когда фильм, наконец, вышел на экраны.

В 1991 году Питт снялся в успешном фильме «Тельма и Луиза». Затем последовали роли в фильмах «Там, где течёт река», «Легенды осени», «Интервью с вампиром: Хроника жизни вампира» (c Томом Крузом и Антонио Бандерасом) и «Семь» (с Морганом Фрименом и Кевином Спейси). Он был номинирован на премию «Оскар» за лучшую мужскую роль второго плана за роль в фильме 1995 года «Двенадцать обезьян».

В 1995 году Брэда Питта включили в список 25 самых сексуальных звезд в истории кино журнала Empire. Питт был дважды назван «Самым сексуальным мужчиной среди живых» журналом People, став единственным человеком, кто более одного раза удостоился такой чести. Он постоянно присутствует в списке самых сексуальных мужчин по результатам опросов женщин по всему миру.

В 1997 году вышел фильм «Семь лет в Тибете», в котором рассказывается о вторжении Китая в Тибет. В результате Брэд Питт, как и его партнер по фильму Дэвид Тьюлис, были навсегда лишены права приезжать в Китайскую Народную Республику.

В 1999 году Питт сыграл одну из своих самых известных ролей в культовом фильме «Бойцовский Клуб» Дэвида Финчера по роману Чака Паланика. Но наибольший коммерческий успех и всеобщее признание как секс-символа планеты ему принесла роль Ахиллеса в фильме «Троя». После этого он снялся во многих фильмах, включая комедийный боевик «Мистер и миссис Смит» (2005) вместе со своей нынешней спутницей жизни Анджелиной Джоли.

Среди его последних громких ролей — главный герой фильма «Загадочная история Бенджамина Баттона», который рождается старцем и проживает свою жизнь «наоборот» (третий совместный фильм Питта и Финчера), забавный дурачок Чед Фельдхеймер в «чёрной» комедии Джоэля и Итана Коэнов «После прочтения сжечь» и охотник на нацистов Альдо Апаче в фильме Квентина Тарантино «Бесславные ублюдки». Он также является продюсером фильма Роберта Швентке «Жена путешественника во времени» и фильма Мэттью Вона «Пипец».

В 2002 году Питт основал продюсерскую компанию Plan B Entertainment совместно с Дженнифер Энистон и главой голливудской киностудии Paramount Pictures Брэдом Грэем. В 2005 году его компания продюсировала «Чарли и шоколадная фабрика» с Джонни Деппом в главной роли, а несколько лет спустя — такие фильмы, как «Сильное сердце» с Анджелиной Джоли в главной роли и «Как трусливый Роберт Форд убил Джесси Джеймса».

На съёмках триллера «Семь» в 1995 году Брэд сошёлся с Гвинет Пэлтроу, которая по фильму играла его жену, и у них завязался продолжительный роман. Однако, когда уже стали поговаривать o грядущей свадьбе возлюбленных (помолвка состоялась в декабре 1996 года), они совершенно неожиданно заявили o разрыве отношений (в июне 1997 года). Всё прошло без скандала, без обвинений в адрес друг друга и без каких-либо объяснений причин расставания.

Питт женился на актрисе Дженнифер Энистон 29 июля 2000 года. Они расстались 25 марта 2005 года после пяти лет совместной жизни. Их брак был официально расторгнут 2 октября 2005 года. Ходили слухи о том, что причиной расставания было нежелание Энистон иметь детей от Питта, однако сама Энистон это опровергает. Ещё до оформления развода у Брэда начались отношения с его партнершей по фильму «Мистер и миссис Смит» Анджелиной Джоли. После долгих опровержений, 11 января 2006 года пара подтвердила свои отношения, заявив что Джоли ждёт ребёнка от Питта.

27 мая 2006 года в Намибии у пары родилась дочь Шайло Нувель, а 12 июля 2008 двойня — мальчик Нокс Леон и девочка Вивьен Маршелин. Все биологические дети Питта и Джоли появились на свет посредством кесарева сечения. Кроме этого, Брэд усыновил всех приёмных детей Анджелины. Сейчас у них шестеро детей: сыновья Мэддокс Шиван, Пакс Тьен и Нокс Леон; дочери Захара Марли, Шайло Нувель и Вивьен Маршелин. Все носят фамилию Джоли-Питт.