Woody Harrelson, punim imenom Woodrow Tracy Harrelson, rođen je 23. srpnja 1961. godine u Midlandu u američkoj saveznoj državi Teksas. Njegovo djetinjstvo obilježile su obiteljske okolnosti koje nisu bile nimalo jednostavne. Kada je imao samo sedam godina, njegov otac Charles Harrelson završio je u zatvoru zbog ubojstva, pa je Woodyja i njegovu dvojicu braće sama odgajala majka Diane, koja je radila kao pravna tajnica. Obitelj se preselila u Lebanon u Ohiju, gdje je Woody odrastao u stabilnijem okruženju.
Tijekom školovanja razvio je interes za književnost i kazalište, a zahvaljujući uspjehu u obrazovanju dobio je stipendiju za fakultet Hanover u Indiani, gdje je diplomirao engleski jezik i kazališnu umjetnost 1983. godine. Nakon završetka studija preselio se u New York kako bi ostvario svoj san o glumačkoj karijeri. Prvi profesionalni angažmani uključivali su rad kao zamjena u predstavi Biloxi Blues autora Neila Simona te manje uloge u filmovima i televizijskim produkcijama.
Pravi proboj dogodio mu se 1985. godine kada je dobio ulogu Woodyja Boyda, dobrodušnog i pomalo naivnog barmena u iznimno popularnom sitcomu "Kafić Uzdravlje". Serija je tada već bila veliki hit, no Harrelsonov dolazak unio je novu energiju i osvojio gledatelje diljem svijeta. Njegova gluma i šarm donijeli su mu čak pet nominacija za nagradu Emmy, a 1989. godine osvojio je Emmy za najboljeg sporednog glumca u humorističnoj seriji. Uloga Woodyja Boyda ostala je jedna od najprepoznatljivijih televizijskih uloga osamdesetih godina.
Početkom filmske karijere pojavio se u manjim ulogama u naslovima "Wildcats" i "L.A. Story", no širu je pozornost privukao komedijom "White Men Can't Jump", u kojoj je glumio uz Wesleyja Snipesa. Ipak, tek nakon završetka serije "Kafić Uzdravlje" uslijedio je njegov pravi uspon na velikom platnu. U romantičnoj drami "Indecent Proposal" glumio je uz Demi Moore i Roberta Redforda, a ubrzo potom preuzeo glavnu ulogu u kontroverznom filmu Olivera Stonea "Natural Born Killers".
Sredinom devedesetih nastavio je graditi reputaciju ozbiljnog filmskog glumca. Nakon filmova The Sunchaser i Kingpin, posebno se istaknuo u biografskoj drami "The People vs. Larry Flynt", u kojoj je utjelovio kontroverznog izdavača Larryja Flynta. Njegova interpretacija bila je iznimno hvaljena, donijela mu je nominacije za Oscara i Zlatni globus te ga učvrstila među najcjenjenijim glumcima svoje generacije. Krajem devedesetih Harrelson je birao sve ozbiljnije projekte, među kojima se izdvajaju politička satira "Wag the Dog", ratna drama "Welcome to Sarajevo" te nagrađivani film "The Thin Red Line".
Nova potvrda njegova talenta stigla je 2007. godine u filmu "No Country for Old Men" braće Coen. Film je osvojio brojne nagrade, a glumačka postava, uključujući Harrelsona, nagrađena je priznanjem Udruženja filmskih glumaca za najbolji ansambl. Uslijedile su zapažene uloge u filmovima Semi-Pro, Seven Pounds, Zombieland, 2012 i posebno u drami The Messenger, koja mu je donijela još jednu nominaciju za Oscara. Veliku popularnost stekao je i među mlađom publikom zahvaljujući ulozi Haymitcha Abernathyja u filmskom serijalu "The Hunger Games", gdje je tumačio iskusnog mentora glavnih protagonista.
Godine 2014. vratio se televiziji u prvoj sezoni HBO-ove serije "True Detective", gdje je zajedno s Matthewom McConaugheyjem odigrao jednu od najzapaženijih televizijskih uloga desetljeća. Uloga detektiva Martyja Harta donijela mu je još jednu nominaciju za nagradu Emmy, a serija je stekla kultni status zahvaljujući atmosferi, scenariju i izvanrednim glumačkim izvedbama.
Ni u kasnijim godinama Harrelson nije usporio tempo. Glumio je u filmovima "War for the Planet of the Apes", gdje je utjelovio zagonetnog Pukovnika, zatim američkog predsjednika Lyndona B. Johnsona u filmu "LBJ", a posebno je pohvaljen za ulogu šerifa u filmu "Three Billboards Outside Ebbing, Missouri", koja mu je donijela novu nominaciju za Oscara za najboljeg sporednog glumca. Nastavio je nizati uspješne projekte u filmovima "Solo: A Star Wars Story", "The Highwaymen", "Zombieland: Double Tap" i ratnom spektaklu "Midway".
Izvan filmskih setova Woody Harrelson poznat je kao predani aktivist. Godinama se zalaže za zaštitu okoliša, očuvanje kalifornijskih sekvoja, zaštitu oceana te promicanje održive poljoprivrede. Posebno se angažirao u kampanjama za legalizaciju industrijske konoplje, čak je i sudskim putem osporavao zakon države Kentucky koji nije razlikovao industrijsku konoplju od marihuane. Nakon uspješnog ishoda slučaja postao je savjetnik organizacije NORML, koja se zalaže za reformu zakona o kanabisu. Također je surađivao s organizacijama poput UNICEF-a i PETA-e te je dugogodišnji vegan.
Njegov privatni život također je privlačio pažnju javnosti. Godine 1985. nakratko je bio u braku s Nancy Simon, kćeri poznatog dramatičara Neila Simona, no brak je završio razvodom godinu dana kasnije. Svoju životnu sreću pronašao je uz Lauru Louie, dugogodišnju partnericu i bivšu osobnu asistenticu, s kojom se vjenčao 2008. godine na privatnoj ceremoniji u Kostariki. Zajedno imaju tri kćeri, Deni, Zoe i Makani, te žive na havajskom otoku Mauiju u održivoj zajednici koja odražava njihove vrijednosti povezane s prirodom i ekološkim načinom života.
Slavni glumac ljeta često provodi na hrvatskoj obali, koju je posjetio i prošle godine. U Hrvatskoj ljetuje već više od 20 godina, a Vis, Split i Dubrovnik samo su neke od destinacija koje je posjetio.