Nació el 12 de julio de 1937 en Filadelfia (Estados Unidos). Saltó a la fama entorno a los años 60 por su trabajo en I spy (Yo espío), serie cómica de aventuras a la que siguieron otras dos con su nombre y numerosos programas especiales para la televisión. Su mayor éxito vendría con La hora de Bill Cosby, iniciada en 1984, comedia familiar que ideó, coprodujo y protagonizó en el papel de médico.

Fue el actor mejor pagado de la pequeña pantalla. Llegó a tener una audiencia promedio de 63 millones y medio de televidentes por su show. Además ha participado en shows cómicos en solitario y en varias películas, aunque su carrera en el cine no ha sido tan espectacular, son reseñables sus trabajos junto a Sidney Poitier y su presencia en el film Califomia Suite. En 1997 su hijo fue asesinado en una autopista. Amante del jazz, produjo un disco: Hello, Friend (To Ennis with Love), en memoria de su hijo muerto.