Am 9. August 1990 erblickt Bill Skarsgård in Stockholm als Sohn von Hollywoodstar Stellan Skargård und dessen damaliger Frau My das Licht der Welt. Er wächst in einer waschechten Schauspieler-Familie auf: Nicht nur sein Vater ist in der Filmindustrie tätig, auch seine Brüder Alexander und Gustaf stehen für große Blockbuster vor der Kamera. Kein Wunder, dass Bill bereits als Kind selbst gedrehte Super-8-Filme dreht. Mit neun Jahren spielt er an der Seite von seinem Bruder Alexander Skarsgård in dem schwedischen Thriller "Reißende Wasser" mit.
Um aber nicht nur ein "weiterer Schauspieler in der Familie" zu werden, entschließt sich Bill Skarsgård zunächst an der Schule naturwissenschaftliche Fächer zu lernen. Mit 16 wagt er erneut einen Schritt in der Filmbranche und steht an der Seite von Vater Stellan und Bruder Gustaf in "Arn – Riket vid vägens slut" vor der Kamera. Schließlich beschließt Bill doch Schauspieler zu werden und steht unter anderem in Filmen wie "Der Himmel ist unschuldig blau", "Simon" oder "Im Weltraum gibt es keine Gefühle" vor der Kamera. Für letzteren erhält er seine ersten Nominierungen: Zum einen beim schwedischen Filmpreis "Guldbagge", zum anderen bei den "Young Artist Awards".
Schließlich wird auch Hollywood auf den schwedischen Schauspieler aufmerksam und so ergattert Bill Skarsgård eine der Hauptrollen in der Horrorserie "Hemlock Grove", wo er den verwöhnten Upir Roman Godfrey verkörpert. Daraufhin wird er für den Blockbuster "Die Bestimmung – Allegiant" engagiert. Es folgen noch Rollen in "Battlecreek" und "Emperor". Eine weitere Hauptrolle ergattert er in dem Horror-Remake "Es" von Stephen King.