Thornton tuvo su primera oportunidad cuando coescribió y protagonizó el thriller de 1992 One False Move, y llamó la atención internacional después de escribir, dirigir y protagonizar la película de drama independiente Sling Blade (1996), por la que ganó un Premio de la Academia al Mejor Guión Adaptado y fue nominado para un Premio de la Academia al Mejor Actor.
Billy Bob Thornton ha trabajado desde 1996.