1913. november 2-án született New Yorkban, a főként ír bevándorlók által benépesített Kelet-Harlemben. Idejének legnagyobb részét az utcán töltötte, talán ezért is vonzódott egész életében a kalandok és a veszélyes helyzetek iránt. A középiskolában a sportok terén tűnt ki, de a kiváló atletikus képességekkel megáldott fiatalember az egyetem helyett 17 évesen inkább artistának állt. 1939-ben egy sérülés vetett véget cirkuszi karrierjének, ezután énekelt és ügynökösködött, majd 1942-ben, Amerika hadba lépése után bevonult. Katonai szolgálatát a hadsereg szórakoztató egységénél töltötte, s leszerelése után úgy döntött, megpróbálkozik a színészettel.
A Broadway-en első meghallgatása után szerepet kapott egy háborús drámában, amely alig három hétig futott, de Harold Hecht producer felfigyelt a jellegzetes mosolyú, atletikus termetű Lancasterre és Hollywoodba vitte. Első főszerepét 1946-ban a Gyilkosok című krimiben játszotta, s az ügyes beállításoknak köszönhetően jellegzetesen szögletes arca, aprólékosan kidolgozott fizikuma nagy feltűnést keltett. A kritikusok "izmos Apollóként" méltatták, s azt írták róla: "izomköteg angyali tekintettel".
Ezután már nem is volt más dolga, mint hogy sorra igent mondjon a szerepekre, amelyekből egy évben sokszor hármat-négyet is kapott, főként háborús hősöket, kalandorokat, szenvedélyes figurákat alakított. Hogy karrierjét kézben tartsa, Hechttel közösen produkciós céget alapított, majd 1952-ben csatlakozott hozzájuk az író-rendező James Hill. A vállalkozás, amelynek a United Artist stúdióval volt filmforgalmazási megállapodása, olyan forgatókönyveket igyekezett felkutatni, amelyekben Lancaster minden téren kidomboríthatta adottságait. Ezek között olyan kasszasikerek voltak, mint Az apacs harcos, az 1955-ben Oscar-díjat, Cannes-ban Arany Pálmát nyert Marty. Lancaster legendásan híres volt arról, hogy a hollywoodi stúdióktól függetlenül fenntartotta bevált munkakapcsolataitt: Harold Hecht tizenhét, Hal Wallis nyolc filmjének volt a producere, kollégái közül Kirk Douglasszel hét, Nick Cravattal közel tíz filmet forgatott, John Frankenheimer rendező öt filmjét instruálta.
Fred Zinnemann 1953-ban ajánlotta fel neki a Most és mindörökké című háborús filmdráma főszerepét, amelyért a színészt Oscar-díjra jelölték. Az Amerikai Filmintézet által minden idők száz legromantikusabb filmje közé beválasztott alkotásban szerepel a filmtörténet leghosszabb és legszenvedélyesebb csókja, amelyet Lancaster Deborah Kerr-rel váltott egy napsütötte tengerparton.
A színészt a közönség és a szakma folyamatos rokonszenve és elismerése övezte, remek alakítást nyújtott irodalmi alkotások filmváltozatában (Arthur Miller: Édes fiaim, Tennessee Williams: A tetovált rózsa) és kalandfilmekben (Az esőcsináló, Szerencsevadászok, Skalpvadászok, Újra szól a hatlövetű, Ulzana portyája). Az 1954-es Vera Cruz című westernben Gary Cooper volt a partnere, a Trapéz című filmben régi cirkuszi számait mutathatta be Gina Lollobrigida és Tony Curtis oldalán. 1960-ban az Elmer Gantry című filmdrámában olyan drámai erővel játszotta az iszákos szerencsejátékost, hogy az Amerikai Filmakadémiát is meggyőzte, és Oscar-díjjal jutalmazták.
Érett színészként inkább a kihívásokat kereste a kasszasikerrel szemben, ha tetszett neki egy szerep vagy szeretett együtt dolgozni egy rendezővel, kevesebb pénzért is igent mondott. Nem hagyta befolyásolni magát: Luchino Visconti benne találta meg az ideális Salina herceget A párduc című háborús drámájához, az olasz rendező a forgatás után a "legrejtélyesebb férfinak" nevezte Lancastert, akivel valaha találkozott.
A rendezéssel is megpróbálkozott, első szárnypróbálgatása a kamera mögött 1955-ben A kentucki vadász című western volt, amelynek főszerepét is eljátszotta. 1974-ben készítette Az éjjeliőr című misztikus filmjét, melyben forgatókönyvíróként is bemutatkozott. Élete utolsó Oscar-jelölését az Atlantic City című filmben Susan Sarandon oldalán nyújtott alakításáért kapta 1981-ben. 1990-ben agyvérzést kapott, félig lebénult és beszélni is alig tudott. Harmadik szívinfarktusa vitte el, 1994. október 20-án Los Angelesben halt meg.
Lancaster háromszor nősült, két feleségétől elvált, harmadik házassága haláláig tartott, mind az öt gyermeke második, Norma Andersonnal kötött házasságából született. Közismerten liberális nézeteket vallott, ellenezte a vietnami háborút és a második világháború utáni kommunistaellenes boszorkányüldözést.
Öntudatos, független ember volt, aki saját belátása szerint fogadott el és utasított vissza szerepeket. Olyan színészek tekintik példaképüknek, mint Robert Redford és George Clooney, Redford így idézte fel emlékét: "Egyszer meghallgatásra mentem a Hecht-Hill-Lancaster-fellegvárba és nem kaptam meg a szerepet. Nagyon csodálkoztam és elgondolkoztam. Itt van egy színész, aki elérte, amit kitűzött maga elé. Független filmeket készített akkor, amikor ezt még csak nagyon kevés színész engedhette meg magának. Az épületben pedig felfedeztem egy speciálisan Lancasternek épített trapézt is..."