Rumer Glenn Willis kam 1988 in Paducah, Kentucky (USA) auf die Welt. An diesem Ort landete sie, weil ihr Vater Bruce Willis dort den Film "Zurück aus der Hölle" drehte. Demi Moore ließ die Entbindung von einem zuvor engagierten Kameramann aufzeichnen. Die britische Schriftstellerin Rumer Godden inspirierte das Schauspielerehepaar bei der Namensfindung für ihre erste Tochter. Rumer Willis bekam später zwei Geschwister: Scout LaRue Willis (geboren 1991) und Tallulah Belle Willis (geboren 1994). Seit 2012 hat sie darüber hinaus eine Halbschwester.
Ihre Jugendjahre verbrachte die Schauspielerin in Hailey, Idaho. Sie besuchte die "Interlochen Arts Academy" in Interlochen, Michigan und schrieb sich Anfang 2004 an der "Wildwood Secondary School" in Los Angeles ein. Danach schrieb sich Willis ein Studium in ihren Steckbrief - allerdings nur für ein einziges Semster an der "University of California". Ihr Filmdebüt gab sie bereits 1995 in "Now and Then - Damals und heute", an der Seite ihrer Mutter Demi. Danach übernahm Rumer Willis einen Part in "Striptease", wo ihre Mutter ebenfalls die Hauptrolle bekleidete. Der Film, in dem Demi Moore eine strippende Ex-FBI-Sekretärin darstellt, wurde mehrfach als schlechteste Produktion des Jahres bezeichnet und gewann den Negativpreis "Goldene Himbeere".
Mit ihrem Vater Bruce spielte Rumer Willis in zwei Filmen mit: "Keine halben Sachen" (2000) und "Hostage – Entführt" (2005). Seither wirkt Willis vor allem in TV-Nebenrollen mit, so unter anderem in den Serien "CSI: NY" und "Medium". In "90210", der Neuauflage der Kult-Seifenoper "Beverly Hills, 90210", übernahm die Schauspielerin 2009 die Rolle der Gia. Danach spielte Rumer Willis in einer Episode der Serie "The Secret Life of the American Teenager". Zuvor wurde sie als Testimonial der US-Bekleidungskette "Ocean Pacific" verpflichtet.