Il suo vero nome è Henry Warren Beaty, è nato a Richmond il 30 marzo 1937 e sua sorella è nientemeno che Shirley MacLaine. Esordisce al cinema come attore nel 1961 accanto a Natalie Wood in Splendore nell'erba, uno dei capolavori di Elia Kazan e lo stesso anno è sul set di La primavera romana della signora Stone con Vittorio De Sica e Vivian Leigh.
Dopo film minori come Il vento disperse la nebbia (1962) e Mickey One (1965) il suo mito esplode con Gangster Story, diretto da Arthur Penn nel 1967, nel quale recita al fianco di Faye Dunaway formando la coppia di "belli e dannati" più celebre della storia del cinema. Iniziano ad arrivare le proposte dei grandi registi: nel 1968 è diretto da Joseph Losey in L'ultimo gioco in città, nel 1971 è scritturato da Robert Altman per il ruolo di protagonista in I compari e nel 1974 Alan J. Pakula lo dirige in Perchè un assassino?.
Lo stesso anno passa dietro la macchina da presa e dirige (e si dirige) in Due uomini e una dote, ma non rinuncia a fare l'attore e nel 1975 è tra i protagonisti di Shampoo di Hal Ashby, con Goldie Hawn e Julie Christie. Tre anni dopo si autodirige di nuovo in Il paradiso può attendere e nel 1981 la sua terza regia per Reds gli vale un Oscar.
Rimane fuori dalle scene per qualche anno, ma ritorna sul grande schermo accanto a Dustin Hoffman nel 1987 con Ishtar e tre anni dopo firma la sua quarta regia con Dick Tracy (trasposizione di un celebre fumetto), di cui è anche protagonista. Il resto del cast è di tutto rispetto, si contano Dustin Hoffman, James Caan e Al Pacino, oltre alla pop star Madonna con la quale Beatty ha una relazione da qualche tempo. Il film riceve tre nominations agli Oscar tra cui uno per la bellissima fotografia di Vittorio Storaro che ricrea perfettamente l'atmosfera della graphic novel. Nel 1991 è protagonista di Bugsy di Barry Levinson e recita accanto all'attrice Annette Bening, con la quale Beatty convolerà a nozze l'anno successivo. Gli ultimi film in cui è comparso sono Love affair (1994), Bulworth - Il senatore del 1998 (l'ultimo film da lui diretto) e Amori in città... e tradimenti in campagna (2001).
1999 Candidatura Miglior sceneggiatura originale per Bulworth - Il senatore
1992 Candidatura Miglior film per Bugsy
1992 Candidatura Miglior attore protagonista per Bugsy
1982 Premio Miglior regia per Reds
1982 Candidatura Miglior film per Reds
1982 Candidatura Miglior attore protagonista per Reds
1982 Candidatura Miglior sceneggiatura originale per Reds
1979 Candidatura Miglior film per Il paradiso può attendere
1979 Candidatura Miglior attore protagonista per Il paradiso può attendere
1979 Candidatura Miglior regia per Il paradiso può attendere
2001 Recitazione
1998 Recitazione, Regia, Produzione, Sceneggiatura, Soggetto
1990 Recitazione, Regia, Produzione
1987 Produzione
James Cameron è tornato a parlare del controverso discorso pronunciato alla settantesima edizione degli Oscar, rivelando la reazione di Warren Beatty.
Oscar, i momenti shock nella storia della cerimonia: gli episodi più clamorosi degli Academy Award, dalle invettive politiche alla storica gaffe di La La Land e Moonlight.
Kristina Charlotte Hirsch, la donna che ha accusato Warren Beatty di averla violentata nel 1973, ha dichiarato di essere minorenne all'epoca dei fatti.
Come riportato da Variety, sembra che una donna abbia citato Warren Beatty in giudizio per violenza sessuale.
Nel 1967 Gangster Story, il capolavoro di Arthur Penn con Warren Beatty e Faye Dunaway nei ruoli dei banditi Bonnie e Clyde, segnava una netta cesura nella storia del cinema.