Вуди Харрельсон (Вудроу Трейси Харрельсон) родился 23 июля 1961 года в городе Мидленд, штат Техас, в семье Чарльза и Дианы Харрельсон. Его отец отправился в тюрьму по приговору об убийстве, когда Харрельсону было только семь лет, оставив мать Вуди, секретаря в юридической фирме, растить троих сыновей в Огайо. Харрельсону с детства прививались сильные духовные ценности, что позвонило ему получить стипендию в пресвитерианском Hanover College.
В 1983 году Харрельсон получил степень бакалавра в области английского языка и театрального искусства, после чего отправился в Нью-Йорк, чтобы стать актером. Сначала он был дублером Нила Саймона в «Билокси Блюз» и снимался в массовке в различных фильмах и телевизионных шоу.
Большой прорыв Харрельсона пришел в 1985 году, когда он получил роль обаятельного, но не слишком сообразительного бармена Вуди Бойда в популярном ситкоме «Веселая компания». Вуди мгновенно стал бешено популярен у зрителей и критиков и остался в сериале на восемь сезонов. Эта роль принесла ему пять номинаций «Эмми». В 1989 году он получил награду как лучший актер второго плана в комедийном сериале.
Харрельсон также продолжал играть в театре. Пьесу «На противоположной стороне от Солнца» (1993) он написал и поставил сам. Харрельсон также сыграл в нескольких фильмах, включая «Дикие коты» (1986) и «Лос-анджелесская история» (1991), а также появился в комедии «Белые люди не могут прыгать» вместе с Уэсли Снайпсом. Но его карьера в кино началась только после окончания «Веселой компании», в «Непристойном предложении» с Деми Мур и Робертом Редфордом в 1993 году. После успеха «Непристойного предложения», Вуди получил ведущую роль в фильме Оливера Стоуна «Прирожденные убийцы» (1993).
Харрельсон вызвал немало споров, сыграв в биографическом фильме «Народ против Ларри Флинта», но именно эта роль принесла ему номинации на «Оскар» и «Золотой глобус» за лучшую мужскую роль. После этого Харрельсон сыграл ряд более серьезных ролей, в том числе в драме «Добро пожаловать в Сараево» (1997), политической сатире «Плутовство» (1997) и военном фильме «Тонкая красная линия» (1998).
Харрельсон вновь привлек внимание критиков в 2007 году, сыграв в фильме братьев Коэнов «Старикам тут не место». В 2009 году он снялся в комедийном фильме ужасов «Добро пожаловать в Зомбилэнд». Его роль в драме «Посланник» принесла ему несколько номинаций на «Золотой глобус» и «Оскар».
12 января 2014 года вышел пилотный эпизод сериала «Настоящий детектив» на телеканале НВО. Харрельсон играл детектива Марти Харта, напарника Мэттью МакКонахи, и оба актера выступили в качестве исполнительных продюсеров. Темная и атмосферная драма моментально заслужила похвалу критиков и любовь зрителей. Харрельсон также получил номинацию на «Эмми» за лучшую мужскую роль.
В дополнение к актерской карьере, Харрельсон долгое время является активным защитником окружающей среды. Его деятельность включает в себя усилия по сохранению калифорнийской секвойи и участие в кампании по легализации использования промышленной конопли. Харрельсон поставил под сомнение конституционность закона штата Кентукки, который не проводит различия между промышленной коноплей и марихуаной.
В 1998 году Харрельсон женился на свой давней подруге Лоре Луи. В настоящее время они проживают в Мауи, Гавайи, со своими двумя детьми.