Attore e regista. Fratello dell'attrice Shirley McLaine. Compie studi teatrali e diventa segretario del Washington's National Theater. In seguito frequenta corsi d'arte drammatica a New York. Professionalmente debutta in televisione nella serie "The many loves of Dobie Gillis". Nel 1959 arriva a Broadway. Nel 1961 Elias Kazan gli offre il ruolo del protagonista di "Splendore nell'erba" (Splendour in the grass). E' un successo per tutti: film, attore ed attrice, Nathalie Wood (i due hanno una breve storia d'amore dopo il divorzio della Wood da Robert Wagner). Nel 1962 rifiuta di interpretare il ruolo di J.F. Kennedy in un film chiesto dallo stesso presidente alla Warner, ma dopo un po' di tempo torna da Jack Warner implorandolo di produrre con lui un gangster movie diretto da Arthur Penn. Dopo un primo rifiuto, il produttore acconsente e così nasce "Bonnie and Clyde" (Gangster Story). Beatty opziona lo script (ne aveva sentito parlare da François Truffaut) e ne affida a Robert Benton e David Newman la riscrittura (avendo fondato nel frattempo la Tatira, una sua casa di produzione). L'accordo con la Warren viene stipulato pattuendo il 40% degli incassi per lo Studio. Per Beatty è un successo,e da quel momento sarà molto parco nelle apparizioni, dividendosi tra ruoli comici e drammatici. Nel 1978 debutta nella regia, firmando insieme a Buck Henry "Il paradiso può attendere" (Heaven can wait), remake di una commedia di Alexander Hall del 1941. Ma di tutti i suoi film , l'impresa più coraggiosa è"Reds", 1981, kolossal sulla figura dello scrittore americano John Reed, osservatore e sostenitore della rivoluzione sovietica. Il film è premiato con tre Oscar (miglior regia, miglior attrice non protagonista - Maureen Stapleton - e miglior fotografia - Vittorio Storaro). Tra le sue numerose fiamme vi sono state Leslie Caron, Julie Christie, Diane Keaton e Madonna ma è rimasto a lungo "single". Nel 1991, incontrata Annette Bening sul set di "Bugsy" di Larry Livingstone, la sposa l'anno seguente. Ora i due hanno quattro figli. Nel 1998 riceve a Venezia il Leone d'oro alla carriera.