Bixby studerte ved University of California, Berkeley der han sluttet seg til brorskapet Phi Delta Theta. Med bare fire studiepoeng og en lavere grad, droppet Bixby ut av skolen og meldte seg til United States Marine Corps etter å ha blitt innkalt til det amerikanske militæret under Koreakrigen. Bixby gjennomførte sin militære tjeneste i marinen og ble dimittert i nåde.
Skuespiller
Bill Bixby flyttet deretter til Hollywood, hvor han hadde en rekke strøjobber som inkluderte pikkolo og badevakt før han begynte som modell. Bixby sin karriere som skuespiller strakk over tre tiår, han dukket opp på teater, i filmer og i TV-serier. Bixby er best kjent for sin rolle som Tim O'Hara i situasjonskomedien My Favorite Martian på CBS og som Dr. David Banner i dramaserien The Incredible Hulk som også ble sendt på CBS.
I 1973, spilte Bixby i TV-serien The Magician. Serien ble godt likt blant publikum, men den varte bare en sesong, trolig på grunn av en store streiken blant manusforfatterne i Hollywood i 1973, og seriens høye produksjonskostnader. Bixbys far døde av hjerteinfarkt i 1971, en måned før Bill sitt første bryllup. Farens aske ble spredt i Stillehavet like utenfor kysten av øya Maui.
Bixby var gift tre ganger. Hans første ekteskap var med skuespillerinnen Brenda Benet. De giftet seg 4. juli1971.
Benet fødte deres sønn Christopher 25. september1974. Den 1. mars1981, døde Bixby sin seks år gamle sønn Christopher plutselig av en sjelden infeksjon i halsen. Hans aske ble spredt i Stillehavet, i nærheten av Maui, som hans bestefars aske ble. Hans kone Benet begikk selvmord7. april1982. I 1989 møtte Bixby sin fremtidige andre kone Laura Michaels. Paret giftet seg et år senere på Hawaii. Tidlig i 1991 ble Bixby diagnostisert med prostatakreft og han gjennomgikk omfattende behandling for dette. Paret ble skilt senere samme år.
Sent i 1992 introduserte venner ham for kunstneren Judith Kliban, enke etter B. Kliban, en tegneserieskaper som hadde dødd av emboli i lungene. Bixby giftet seg med Judith i slutten av 1993, bare seks uker før han kollapset på settet til Blossom.
Tidlig i 1993, etter ryktene hadde begynt å sirkulere om hans stadig sviktende helse gikk Bixby offentlig ut med sykdommen sin og hadde i denne forbindelse flere gjesteopptredener i show som for eksempel Entertainment Tonight, The Today Show, og Good Morning America. Bixby døde i november 1993, seks dager etter at hans siste opptreden hos Blossom, av komplikasjoner i Century City, California. Hans kone og en annen venn av skuespilleren, Dick Martin, var ved hans side da han døde.
