1955'te Appleton, Wisconsin'de hayat merhaba diyen Willem Dafoe, Wisconsin-Milwaukee Üniversitesi'nde ve Londra Drama Stüdyosu'nda tiyatro eğitimi aldı. İlk sinema çıkışını ise 1980 yılında korku türündeki "Cennetin Kapısı" adlı filmde küçük bir rol ile yaptı. Dafoe'nun kariyerinde önünü açan rol ise, 1986'da Vietnam Savaşı filmi "Platoon/Müfreze"de canlandırdığı Çavuş Elias rolü oldu. Bu performansı ile ilk kez En İyi Yardımcı Erkek Oyuncu dalında Akademi Ödülü'ne aday gösterildi.
O zamandan beri "The Last Temptation of Christ" (1988), "Wild at Heart" (1990), İsa'nın Son Günaha (1988), Yürekten Vahşi (1990), "Shadow of the Vampire" (2000), Örümcek Adam (2002) serisi, "The Florida Project" (2017), "Sonsuzluğun Kapısında" (2018) gibi işler de dahil olmak üzere bir dizi hit yapımda ve toplamda 100'den fazla filmde rol aldı. Vampirin Gölgesi (2000), The Florida Project (2017) ve Van Gogh: Sonsuzluğun Kapısında (2018) filmlerindeki üstün performansı ile 3 kere daha Oscar heykelciğine aday gösterildi. Sinemada Norman Osborn (Yeşil Cin), Captain John Darius, Thomas Wake gibi unutulmaz karakterlerden bazılarını hayata geçiren yetenekli aktör Dafoe, risk almaya istekli olmasıyla tanınan ve sektöründe de oldukça saygı duyulan bir isimdir. Dafoe en son Asteroit Şehir filminde canlandırdığı Saltzburg Keitel karakteri ile seyirci karşısına çıkmıştır.