1916. április 5-én született a kaliforniai La Jollában. Szülei válása után, ötéves korától nagyanyja nevelte, akivel rendszeresen jártak moziba. Egyik első filmélménye az Operaház fantomja volt. Tanult a katonai akadémián, majd orvosi tanulmányokat folytatott, két évig színiiskolába járt, emellett rádiózott és kikiáltó volt az 1939-es New York-i világkiállításon.
Első színpadi szerepét 1941-ben kapta, egy év múlva már a Broadway színpadán debütált. Hamarosan Hollywoodba is hívták. A szikár, jóképű, markáns vonású színész 1944-ben felejthetetlen alakítást nyújtott A mennyország kulcsa és A dicsőség napjai című filmekben, abban az évben első alkalommal jelölték Oscar-díjra. A közönség új kedvence akkoriban szokatlan módon egyik stúdióval sem szerződött, maga választotta ki a szerepeit, majd 1948-ban önálló céget alapított.
1946 és 1949 között még háromszor jelölték a legjobb férfi alakítás Oscar-díjára. Ekkoriban forgatott filmjei közül emlékezetes az Alfred Hitchcock rendezésében készült Elbűvölve, amelyben Ingrid Bergman volt a partnere, A Paradine-ügy és a King Vidor rendezte Párbaj a napon című western – utóbbi azon kevés filmek egyike, amelyben negatív hőst játszott. Sikert aratott a Korda Zoltán által forgatott A Macomber-ügy, a Tizenkét órakor magasan című háborús alkotás, valamint a Hemingway műve nyomán készült romantikus A Kilimandzsáró hava is. Az ötvenes években forgatott filmjei közül ismertebb az Őfelsége kapitánya, a Moby Dick, az emberiség pusztulását felvázoló Az utolsó part, a háborús Navarone ágyúi és – természetesen – a William Wyler által rendezett Római vakáció.