Bullock is de dochter van de Duitse operazangeres Helga Meyer en een Amerikaanse parttime stemcoach. Ze woonde tot haar twaalfde in het Duitse Neurenberg. Daardoor spreekt ze naast Engels ook Duits. Daarna verhuisde de familie naar Washington D.C..
Als kind deed Bullock aan ballet en op de middelbare school was ze een cheerleader. Ze studeerde aan de East Carolina University in Greenville, North Carolina, maar onderbrak haar studie om te gaan acteren. Ze vertrok naar Manhattan om audities te doen en had verschillende baantjes om intussen aan de kost te komen. Bullock vatte later haar studie weer op en behaalde een bachelor aan de East Carolina University.
Acteercarrière
In 1987 maakte Bullock haar officiële filmdebuut in Hangmen. Haar eerste grote film volgde in 1993 in de vorm van actiefilm Demolition Man, waarin ze naast Sylvester Stallone en Wesley Snipes speelt. Datzelfde jaar speelde ze ook in The Vanishing, een film gebaseerd op Het Gouden Ei van Tim Krabbé. Bullock beleefde haar grote doorbraak in 1994 in Speed, waarin ze samen met Keanu Reeves de passagiers van een bus probeert te behoeden voor een bomexplosie. In 1995 speelde ze hoofdrollen in de romantische komedie While You Were Sleeping en de thriller The Net.
Het jaar 2000 brengt positieve reacties wanneer ze in Miss Congeniality de rol van FBI-agente Gracie Hart vertolkt. Datzelfde jaar speelt ze een alcoholiste in 28 Days. Na een jaar pauze is Bullock in 2002 te zien in de thriller Murder by Numbers, de komedie Divine Secrets of the Ya-Ya Sisterhood en de romantische komedie Two Weeks Notice. In 2004 speelt ze mee in de dramafilm Crash, die een Oscar wint voor beste film. Haar rol als racistische vrouw hierin vormt een stijlbreuk met de charmante, wat chaotische personages die ze doorgaans speelt. In 2005 speelt ze nogmaals Gracie Hart in Miss Congeniality 2: Armed & Fabulous.
Bullock vertelde in december 2015 dat ze een tweede kind had geadopteerd en verscheen op de cover van People magazine met haar toen driejarige nieuwe dochter.[2]
Sinds medio 2015 had Bullock een relatie met fotograaf Bryan Randall tot zijn overlijden in 2023.[3]