Willem Dafoe nació en Appleton, Wisconsin, el 22 de julio de 1055. Fue el sexto de ocho hijos del Dr. William Alfred Dafoe, un crirujano, y Muriel Isabel Sprissler, una enfermera nativa de Boston. Su nombre al nacer fue William Dafoe pero lo cambió legalmente a Willem Dafoe, para que no lo llamaran «Billy». Estuda arte dramático en la Universidad de Wisconsin–Milwaukee y sus inicios como actor vienen determinados por su vínculo con el mundo del teatro. Wilem Dafoe, miembro fundador de la compañía teatral The Wooster Group, no termina los estudios de arte dramático porque antes lo deja para unirse al grupo de teatro Theatre X con el que inicia una gira de cuatro años por Estados Unidos y Europa, más tarde se instalará en Nueva York en donde se une al grupo Performance Group.
Su carrera en el cine comenzó en 1980, con «La puerta del cielo», aunque su papel fue eliminado por su director Michael Cimino en el montaje de la película. A mediados de los años 80 fue seleccionado por William Friedkin para protaognizar «Vivir y morir en Los Angeles» («To Live and Die in L.A.»), donde Dafoe interpreta al falsificador Rick Masters. Un año más tarde interpretó al líder de una banda de motociclistas en «The Loveless», y más tarde hizo un papel similar en «Calles de fuego» («Streets of Fire»), pero el personaje que lo consagró como actor fue el del compasivo sargento Elias en «Platoon» (1986), a las órdenes de Oliver SAtone, película por la cual recibió su primera nominación al Oscar como mejor actor de reparto.
Considerado por la crítica como uno de los más grandes actores de carácter de la gran pantalla, Willem Dafoe ha trabajado bajo las órdenes de Julian Schnabel («Miral», 2010 y «Basquiat», 1997), Werner Herzog («My Son, My Son, What Have Ye Done», 2009); Lars von Trier («Anticristo», 2009 y «Manderlay», 2005); Abel Ferrara («Go Go Tales», 2007 y «New Rose Hotel», 1998), Spike Lee («Plan oculto» («Inside Man»), 2006); Martin Scorsese (tanto en la citada «La última tentación de Cristo» como en «El aviador» («The Aviator»), 2004); Steve Buscemi («Animal Factory», 2000); David Cronenberg («eXistenZ»), Antonio Minghella («El paciente inglés», 1996), Wim Wenders («¡Tan lejos, tan cerca!» («In Weiter Ferne, so Nah»), 1993); David Linch («Corazón Salvaje» («Wild at Heart»), 1990); John Waters («Cry Baby (El lágrima)», 1990); Oliver Stone («Nacido el 4 de julio», 1989 y la citada «Platoon», 1986) ; Paul Auster («Lulu on the Brigde», 1998) o Paul Schrader, con quien viene trabajando desde 1992, cuando protagoniza junto a Susan Sarandon «Posibilidad de escape» («Light Sleeper», 1992), y después «Aflicción» («Affliction», 1997) con Nick Nolte, «Desenfocado» («Auto focus», 2002), «The Walker» (2007) junto a Woody Harrelson, Kristin Scott Thomas y Lauren Bacall, y «Adam Resurrected» («Ein Leben für ein Leben», 2008) junto a Jeff Goldblum.
Tan destacados son los nombres de los realizadores que lo han dirigido como los compañeros de reparto que le han acompañado a lo largo de su trayectoria. Salma Hayek («El circo de los extraños» («Circus of the Freak», de Paul Weitz, 2009), Ethan Hawke («Daybreakers», de los hermanos Spierig, 2009); Chloë Sevigny («My Son My Son, What Have Ye Done», del mencionado Herzog, 2009); Diane Kruger («L’affaire Farewell», de Christian Carion, 2009); Bruno Ganz («I skoni tou hronou», de Theo Angelopoulos, 2008, y «Tan lejos, tan cerca» de Wim Wenders); Ryan Reinolds y Emily Watson («Luciérnagas en el jardín» («Fireflies in the Garden»), de Dennis Lee, 2008); Bob Hoskins y Matthew Modine («Go Go Tales», de Abel Ferrara); Juliette Binoche («El paciente inglés» y el corto dirigido por el japonés Nobuhiro Suwa de la película de episodios de «Paris Je t’aime», 2006), son algunos de los nombres que han compartido cartel con Willem Dafoe.Además, desta el trabajo que realiza junto a Denzel Washington, Clive Owen y Jodie Foster en «Plan oculto», de Spike Lee, 2006; con Hugh Grant, Dennis Quaid y Mandy Moore compartió cartel en «American Dreamz» de Paul Weitz, 2006; con Ice Cube y Samuel L. Jackson lo hizo en «Triple X 2: Estado de emergencia», de Lee Tamahori, 2005; con Leonardo Di Caprio, Cate Blanchet y Kate Beckinsale trabajó en «El Aviador»; con Ray Liotta en «Control», de Tim Hunter, 2004; con Bill Murray, Owen Wilson y Anjelica Huston lo hizo en «Life Aquatic», de Wes Anderson, 2004.
También han sido compañeros de reparto Robert Redford y Helen Mirren en «La sombra de un secuestro» («The Clearing»), de Pieter Jan Brugge, 2004; John Malkovich en «La sombra del vampiro», por la que es nominado al Oscar como actor de reparto y para la que para la que se sometió a largas sesiones de maquillaje para interpretar a Max Schreck, actor protagonista del clásico del cine de terror «Nosferatu», de F.W. Murnau. En 2002 dio vida en la pantalla a Norman Osborn y su álter ego el Duende Verde en «Spider-Man», de Sam Raimi, en la que también debió someterse a un gran esfuerzo de caracterización. Reapareció puntualmente encarnando el mismo personaje en las secuelas «Spider-Man 2» (2004) y «Spider-Man 3» (2007); Trabajó junto a Jude Law y Jennifer Jason Leigh en «EXistenZ»; 1999; Harvey Keitel y Mira Sorvino, en «Lulu on the Bridge»; Sandra Bullock en «Speed 2»; Benicio del Toro en «Basquiat»; Harrison Ford, en «Victory», de Phillip Noyce, 1995, y en «Peligro Inminente» («Clear and Present Danger», 1994; con Madonna trabajó en «El cuerpo del delito» («Body of Evidence»), de Uli Edel, 1993. Además ha trabajado junto a Mickey Rourke; en «Arenas Blancas» («White Sands»), de Roger Donaldson, 1992, con Nicolas Cage y Laura Dern en «Corazón salvaje», con Johnny Depp en «Cry Baby», Tom Cruise en «Nacido el 4 de julio»; y en 1988 protagoniza junto a Gene Hackman y Frances McDomand «Arde Mississippi» («Mississippi Burning»).
En 2006 interpretó al detective del NYPD Stan Aubray que sigue los rastros de un asesino serial en el thriller «Anamorph», junto a Scott Speedman y Peter Stormare. También trabajó junto a Rowan Atkinson en la secuela de «Bean» (1997), «Las vacaciones de Mr. Bean» («Mr. Bean’s Holiday») (2007), y en 2009 escandaliza junto a Charlotte Gainsbourg en «Anticristo» («Antichrist»), de Lars von Trier. Wilem Dafoe ha participado en más de 80 producciones, goza del favor y el respeto de la crítica y del cariño y admiración de espectadores de diferentes generaciones.Posee el Premio Donostia del Festival de San Sebastián y la Lady Harimaguada de Honor del Festival de Cine de Las Palmas de Gran Canaria.
Dafoe conoció a la directora Elizabeth LeCompte en el Performance Group. LeCompte y Dafoe formaron parte de la reestructuración del Performance Group y se volvieron colaboradores profesionales y miembros fundadores de The Wooster Group, y comenzaron una relación. En 1982 la pareja tuvo un hijo, Jack. En el año 2004 se separaron. El 25 de marzo de 2005, Dafoe se casó con la directora y actriz italiana Giada Colagrande. La pareja pasa la mayor parte del año en Italia.
