Warren Beattys mor, Kathlyn Corinne (født MacLean), var en lærerinne født iNova Scotia; faren Ira Owens Beaty hadde en doktorgrad i utdannelsespsykologi (educational psychology**) og var rektor for en grunnskole og arbeidet også på eiendomsmarkedet.[12] Beattys besteforeldre hadde også hatt yrker innen pedagogikken. Familien varbaptister.[13][14]
Warren Beatty og hans eldre søsterShirley MacLaine stod på scenen allerede i unge år. EtterHigh School og et studium vedNorthwestern University virket Beatty i en rekke teaterproduksjoner. Mot slutten av 1950-årene ble han oppdaget av regissøren og produusentenJoshua Logan, som sørget for at han fikk engasjementer ved Broadwayteatere i New York.
Beatty meldte seg til militærstjeneste til California Air National Guard den 11. februar 1960. Den 1. januar 1961 ble han dimittert på grunn av fysisk funksjonshemming. Han gikk samtidig ut av rullene til United States Air Force Reserve.
Beatty spilte i TV-seriene Studio One (1957), Playhouse 90 (1959), and The Many Loves of Dobie Gillis (1959). Han fikk sin filmdebut motNatalie Wood iSplendor in the Grass (1961). Filmen var en kinosuksess og Beatty ble nominert tilGolden Globe Award i kategorien Best Motion Picture Actor – Drama. Senere fikk han roller i flere små filmer somThe Roman Spring of Mrs. Stone (1961).
I 1978 var Beatty regissør, produsent, manusforfatter og skuespiller i filmenHeaven Can Wait. Filmen ble nominert til ni Oscar-priser, inkludert beste film, beste regissør og beste mannlige skuespiller. Han regisserte også dramafilmenReds i 1981. I 1991 spilte han hovedrollen som gangsterenBugsy Siegel i den biografiske dramafilmenBugsy som spilte inn nesten 50 millioner dollar på amerikanske kinoer. Filmen ble nominert til ti Oscar-priser, og Beatty ble nok en gang nominert til beste skuespiller.
Hans neste film,Love Affair (1994), gjorde det også ganske bra på kino. I 1998 var Beatty produsent, regissør og han hadde hovedrollen i den politiske satirenBulworth som ble nominert til beste originale manus. I 2007 ble Beatty tildeltCecil B. DeMille-prisen fra Hollywood Foreign Press Association.
Beatty vurderte å stille som presidentkandidat for Det demokratiske partiet sommeren 1999. Etter at det ble klart at de to eneste kandidatene for Det demokratiske partiets nominasjon skulle blivisepresidentAl Gore og tidligeresenatorBill Bradley fraNew Jersey, gjorde Beatty det allment kjent at han var misfornøyd med de to valgene og han kom med flere hint om at han kanskje var villig til å stille til nominasjonen selv. Han kunngjorde imidlertid i september 1999 at han ikke ville stille til valg som presidentkandidat.
Beatty giftet seg med skuespillerenAnnette Bening den 12. mars 1992, og de har fire barn sammen. Før sitt ekteskap med Bening hadde Beatty rykte på seg for å være en avHollywoods store skjørtejegere.