1977年1月，奥兰多·布鲁姆出生于英格兰的肯特郡坎特伯雷，奥兰多这个名字取自于16世纪的作曲家奥兰多·吉本斯。他还有一个比他年长两岁的姐姐Samantha，他的母亲独立带大这两个孩子。奥兰多·布鲁姆自小认为他的父亲是Harry Bloom，一位反种族主义活动家和小说作家，他在奥兰多·布鲁姆年仅四岁的时候就去世了。当奥兰多·布鲁姆十几岁时，他的母亲向他和姐姐坦白了事实真相：他的生身父亲是一直作为他们家的朋友和监护人出现的Colin Stone。奥兰多很快接受了这个现实，他同时深爱着两个父亲。
在英国坎特伯雷度过童年时，妈妈发现了他的表演才能，并为他在当地的诗歌比赛上报名，他这才知道原来自己很享受表演的乐趣，他获得了奖杯和奖状。后来他得到了去伦敦学习的奖学金，开始进行正规的戏剧学习。16岁时，他离开家乡去伦敦发展，在National Youth剧院的舞台上表演了两年。
1992年，他在学校向潘托演员理查德·西本提交奖项后，于1993年移居伦敦，在汉普斯特德美术学院学习了为期两年的戏剧、摄影和雕塑A级课程。其后，他加入了国家青年剧院，在那里度过了两个赛季，并获得了在英属美式戏剧学院培训的奖学金，他开始参与多部戏剧与电视剧的演出。
1997年，参演个人首部电影《王尔德》。
1999年，奥兰多·布鲁姆毕业于Guildhall戏剧音乐学院，并参加电影《指环王：护戒使者》的试镜，被导演彼得·杰克逊选中并饰演精灵王子莱格拉斯一角。
2001年，参演纪实性战争片《黑鹰坠落》；12月19日，与伊安·麦克莱恩、伊利亚·伍德合作主演的奇幻片《指环王：护戒使者》上映，他在片中饰演幽暗密林的精灵王瑟兰迪尔之子莱戈拉斯。
2002年，主演喜剧片《拳击小子》，他在片中饰演一位机缘巧合成为拳击手的送奶小工吉米；12月18日，主演的奇幻片《指环王：双塔奇兵》在美国上映。
2003年，与希斯·莱杰搭档主演的剧情片《凯利党》上映，在片中饰演奈德·凯利重要的手下和好朋友乔·巴恩；6月28日，与约翰尼·德普、杰弗里·拉什合作主演的奇幻冒险片《加勒比海盗：黑珍珠号的诅咒》上映，他在片中饰演正直善良的铁匠威尔·特纳；12月1日，与维戈·莫特森、伊利亚·伍德合作主演的奇幻片《指环王：国王归来》在惠灵顿首映，该片于2014年3月12日在中国内地上映。
2004年，主演的动作冒险片《特洛伊》上映，布鲁姆在片中饰演特洛伊二王子帕里斯；9月，与雷萨克·艾多堤搭档主演的犯罪片《避风港》上映，他也担任了该片的制片人。
2005年，主演的战争片《天国王朝》在美国上映，在片中饰演十字军战士巴里安；11月，与克尔斯滕·邓斯特搭档主演的喜剧片《伊丽莎白镇》上映，他在片中饰演高级运动鞋设计师德鲁。
2006年，主演奇幻片《加勒比海盗：聚魂棺》。
2007年，与约翰尼·德普搭档主演的奇幻片《加勒比海盗3：世界的尽头》在美国上映；其后，出演舞台戏剧《In Celebration》；同年，他与朋友合作开办了自己的制片公司。
2009年，与娜塔莉·波特曼、海登·克里斯滕森合作主演的爱情片《纽约，我爱你》在美国上映，他在片中饰演宅男作曲家大卫。
2011年，主演的喜剧片《对美味的怜悯》在纽约进行首映，他在片中饰演一位DJ；9月9日，与科林·费尔斯搭档主演的剧情片《小镇大街》上映，奥兰多在片中饰演小镇警察哈里斯·帕克。
2012年，主演的动作片《三个火枪手》在中国内地上映，在片中饰演极端冷酷无情的白金汉公爵；8月31日，与丹妮尔·丽莉·克亚芙搭档主演的悬疑惊悚片《一个好医生》上映，在片中饰演雄心勃勃但缺少自信的英国实习医生马丁·布莱克。
2013年，与福里斯特·惠特克搭档主演的剧情片《祖鲁》上映，在片中饰演警员布莱恩-伊普金；8月24日，奥兰多·布鲁姆出演的百老汇舞台剧《罗密欧与朱丽叶》在纽约理查罗杰斯剧院进行首演；12月13日，主演的动作冒险片《霍比特人：史矛革之战》在美国上映，他在片中饰演幽暗密林精灵王瑟兰迪尔的儿子莱戈拉斯，该片于2014年2月在中国内地上映，凭借该片获得第23届MTV电影奖最佳打斗。
2014年，奥兰多·布鲁姆在好莱坞星光大道留下了属于自己的一颗星，成为第2521位在星光大道上留名的明星；6月，凭借电影《霍比特人：史矛革之战》获得第12届华鼎奖全球最佳男演员。
2015年，奥兰多·布鲁姆主演的奇幻冒险片《霍比特人：五军之战》在中国内地上映；11月1日，获得英国电影与电视艺术学院大不列颠奖人道主义奖。
2016年，出席第73届美国电影电视金球奖颁奖典礼。
2017年，与约翰尼·德普、哈维尔·巴登合作主演的动作冒险片《加勒比海盗5：死无对证》在北美及中国大陆同步公映；6月9日，出演的现代都市剧《逆袭之星途璀璨》播出；9月30日，主演的动作片《极致追击》在中国内地上映，他在片中饰演前SAS特工的安保专家丹尼·斯特拉顿。
2019年，主演的悬疑剧《狂欢命案》登陆亚马逊流媒体平台，在片中饰演人类警探莱克弗特·菲勒斯特雷。
2020年，与斯科特·伊斯特伍德搭档主演的剧情片《前哨》上映。
前哨2020-7-3 饰演First Lt Benjamin Keating 导演罗德·拉里 主演斯科特·伊斯特伍德
柏林，我爱你2019-2-8 导演迪安娜·阿格隆 主演凯拉·奈特莉
极致追击2017-9-30 饰演丹尼·斯特拉顿 导演查尔斯·马丁 主演吴磊
环药房自行车赛2017-7-8 导演杰克·西曼斯基 主演安迪·萨姆伯格
罗马人2017-7-1 饰演Malky 导演 Ludwig Shammasian、Paul Shammasian 主演詹妮特·蒙哥马利
加勒比海盗5：死无对证2017-5-26 饰演Will Turner 导演乔阿吉姆·罗恩尼、艾斯彭·山德伯格 主演约翰尼·德普
惊天解密2017-5-5 饰演Jack Alcott 导演迈克尔·艾普特 主演劳米·拉佩斯、迈克尔·道格拉斯
掘火者2015-8-21 饰演Ben 导演乔·斯万博格 主演安娜·肯德里克、布丽·拉尔森
霍比特人：五军之战2014-12-17 饰演Legolas 导演彼得·杰克逊 主演马丁·弗瑞曼、理查德·阿米蒂奇
罗密欧与朱丽叶2014-2-13 饰演罗密欧 导演大卫·莱维奥 主演Condola Rashad
狂欢命案第二季2020 主演卡拉·迪瓦伊
狂欢命案2019-8-30 饰演Rycroft Philostrate 导演托尔·弗罗伊登塔尔 主演卡拉·迪瓦伊
逆袭之星途璀璨2017-6-9 饰演奥兰多·布鲁姆 导演杨磊、韩青 主演宋轶、PUSH
随性第一季2016-9-22 导演乔·斯万博格 主演玛琳·阿克曼
揭秘莎士比亚第二季2015-1-30 主演克里斯托弗·普卢默
临时演员第二季2006-9-14 导演 Ricky Gervais、Stephen Merchant 主演Ricky Gervais
骇人命案事件簿2000 饰演Peter Drinkwater
急诊室的故事(英版）1994 饰演Noel Harrison 导演Frank W. Smith 主演Bernard Gallagher
2004年 《避风港》 电影
2011年 《一个好医生》 电影
2015 英国电影学院奖大不列颠奖：人道主义奖 （获奖）
2012 米兰国际电影节最佳男演员 好医生 （提名）
2012 木星奖最佳国际男演员 三个火枪手 （提名）
2010 德国斑比奖 （获奖）
2008 第28届金酸莓奖最差男配角 加勒比海盗：世界的尽头 （提名）
2007 英国国家电影奖最佳表演奖 加勒比海盗：世界的尽头 （提名）
2004 第9届北美广播影评人协会奖最佳群戏 指环王：国王归来 （获奖）
2004 第5届凤凰城影评人协会奖最佳群戏 指环王：国王归来 （提名）
2004 第10届美国演员工会奖最佳群戏 指环王：国王归来 （获奖）
2004 第9届英国帝国电影奖最佳英国男演员 指环王：国王归来 （提名）
2003 第7届好莱坞电影奖最佳突破表演 （获奖）
2003 在线影评人协会奖最佳群戏 指环王：双塔奇兵 （获奖）
2003 第9届美国演员工会奖最佳群戏 指环王：双塔奇兵 （提名）
2003 澳大利亚电影学院最佳男配角 凯利党 （提名）
2003 第75届美国国家评论协会奖最佳群戏 指环王：国王归来 （获奖）
2003 第4届凤凰城影评人协会奖最佳群戏 指环王：双塔奇兵 （获奖）
2002 第3届凤凰城影评人协会奖最佳群戏 指环王：护戒使者 （获奖）
2002 第7届英国帝国电影奖最佳处女作 指环王：护戒使者 （获奖）
2002 第8届美国演员工会奖最佳群戏 指环王：护戒使者 （提名）
2002 在线影视协会最佳突破表演 指环王：护戒使者 （提名）
2014 第23届最佳银幕变身 霍比特人：史矛革之战 （提名）
2014 第23届最佳打斗场面 霍比特人：史矛革之战 （获奖）
2004 第13届最佳银幕搭档 加勒比海盗：黑珍珠号的诅咒 （提名）
2003 第12届最佳英国演员 （提名）
2002 第11届最具突破男演员 指环王：护戒使者 （获奖）
2014 第12届全球最佳男演员 霍比特人：史矛革之战 （获奖）
2007 第9届最佳动作冒险电影男演员 加勒比海盗：世界的尽头 （提名）
2007 第9届最佳电影对峙戏 加勒比海盗：世界的尽头 （获奖）
2007 第9届最佳电影吻戏 加勒比海盗：聚魂棺 （获奖）
2006 第8届最佳剧情/动作冒险电影男演员 加勒比海盗：聚魂棺 （提名）
2006 第8届最佳电影对峙戏 加勒比海盗：聚魂棺 （获奖）
2005 第7届最佳电影吻戏 天国王朝 （提名）
2005 第7届最佳电影浪漫戏 天国王朝 （提名）
2005 第7届最佳动作冒险/悬疑电影男演员 天国王朝 （提名）
2004 第6届最佳电影火花 加勒比海盗：黑珍珠号的诅咒 （获奖）
2004 第6届最佳剧情/动作冒险电影男演员 指环王：国王归来 （提名）
2004 第6届最佳电影打斗/动作戏 加勒比海盗：黑珍珠号的诅咒 （获奖）
2004 第6届最佳电影吻戏 加勒比海盗：黑珍珠号的诅咒 （获奖）
2005 第18届观众奖-最佳男演员 天国王朝 （获奖）
2002 第28届电影未来面孔奖-男性面孔 指环王：护戒使者 （提名）
奥兰多·布鲁姆不仅拥有英俊的外表，无懈可击的身材，还有着坚强、体贴等个性，堪称是外表好看，内心善良的男性，他的每一次出场都自带柔光。他不安于一种呈现，而是多变，他可以妖艳、忧郁，可以迷人阳光，也可以逗比、性感。他长发翩翩、身姿矫健、有情有义，是个百发百中的弓箭手，一个皱眉、一次转身和一发强箭，都深深烙印在观众的心里。
奥兰多·布鲁姆凭借“精灵王子”一角的圈粉后，从《加勒比海盗》中的威尔·特纳，到《特洛伊》中的帕里斯王子，奥兰多·布鲁姆在魔幻史诗电影中饰演了多位无人取代的俊美王子，也让电影圈都记住了这位英俊不羁的形象。电影《加勒比海盗》中他的表演也确实体现了英格兰绅士风度，多情而优雅。即便是个铁匠，他也像一个绅士一样，双手捧着他所造的剑，一双眼睛坚定地望着楼上缓步而下的伊丽莎白。似乎这把剑不是地方官员给伊丽莎白未婚夫的礼物，而是他赤胆忠心的象征。这浑然天成的气质，让随意不羁的美国男影星难以驾驭。（《人物》杂志编辑茱莉·乔登、《时尚北京》杂志、网易娱乐评）
