Va néixer a Manhattan el 1923 filla de Bernard Granville i Rosina Timponi. Els seus pares actuaven en vodevils i ella va començar la seva carrera com a actriu de teatre als tres anys. Va fer el seu debut com a actriu infantil als 9 anys a Westward Passage (1932) on interpretava la filla de Laurence Olivier[3] i va actuar com en pel·lícules com Cavalcade (1933), Donetes (1933) o Anne of Green Gables (1934) sovint sense aparèixer als crèdits. Va guanyar preeminència el 1936 en ser nominada a l’Oscar a la millor actriu secundària pel seu paper de Mary Tilford a These Three (1936).[2] El 1938 la Warner la va contractar per protagonitzar quatre pel·lícules de sèrie B sobre el personatge de la detectiu Nancy Drew.[4] També va interpretar a Marian Kilbourne, la descarada i entremaliada filla en la multi-nominada pel·lícula Merrily We Live (1938). El 1939 va deixar la Warner per fitxar per la MGM però tot i així va continuar interpretant papers secundaris.
El 1941 va signar per la RKO i va començar a interpretar rols encara secundaris però més importants en pel·lícules com The Glass Key (1942) o Now, Voyager (1942). Poc després protagonitzaria Els nens de Hitler (1943) que constituiria un gran èxit comercial i de crítica i que suposaria que deixés els rols de noia ingènua.[3] Tot i això la RKO li va continuar adjudicant pel·lícules de sèrie B o cedint a altres productores. Després d’aparèixer a The Guilty (1947) es va retirar del cinema i ja només va actuar esporàdicament en alguna altra producció.
El 5 de febrer de 1947 es va casar amb Jack Wrather, un empresari texà del negoci del petroli[4] que havia produït la seva darrera pel·lícula. Wrather va fundar una productora, la Wrather Corporation, i va comprar els drets del genet solitari i de Lassie amb els que va filmar vàries pel·lícules i dues sèries de televisió.[4] En aquestes, Bonita Granville va actuar com a productora o interpretant algun paper. Granville va morir d’un càncer de pulmó el 1988 a Santa Monica als 65 anys.[3]
