Gdy miała cztery lata uczyła się baletu, trzy lata później wstąpiła do George Balanchine's School of Ballet, w wieku 10 lat zaczęła tańczyć w New York City Ballet. W czasie występowania w serialu "Love of Life" kontynuowała naukę w Quintano School of Acting. Atrakcyjna i niezależna aktorka, pojawiła się na ekranach w latach sześćdziesiątych. Zrobiła dobre wrażenie grając w filmach "Czyż nie dobija się koni?" (1969) i "Lovers and Other Strangers" (1970), i uznano ją za utalentowaną aktorkę. Nie przyjmowała każdej roli jaką jej proponowano, była wybredna i niewiele grała w latach 70. Rok 1983 uznano za jej powrót, zagrała w filmie "Heart Like a Wheel". Największą popularność zdobyła grając żonę Bruce Willisa w "Szklana pułapka", oraz żonę Harrisona Forda w "Uznany za niewinnego". Bonnie Bedelia jest siostrą Christophera Culkina, który jest ojcem słynnych dzieci Culkin.