Dafoe ble født i Appleton i Wisconsin som det syvende av åtte barn. Han tok til seg klengenavnet «Willem» allerede i barndommen. Etter å ha blitt uteksaminert fra high school studerte han drama på Universitetet i Wisconsin-Milwaukee, men han endte utdanningen før den var fullført, slik at han kunne bli med i den nydannede teatergruppa «Theatre X». Etter å ha turnert med teatergruppen i fire år i USA og Europa, flyttet han til New York og ble med i «the Performance Group», der han møtte regissør Elizabeth LeCompte. LeCompte og Dafoe forlot «the Performance Group» og ble profesjonelle samarbeidspartnere, samtidig som de innledet et forhold. Deres sønn, Jack, ble født i 1982. Forholdet tok etterhvert slutt, og den 25. mars2005 giftet Dafoe seg med den italienske skuespillerinnen Giada Colagrande.
Karriere
Dafoes filmkarriere begynte i 1981, da han fikk en rolle i Heaven's Gate, men rollen hans ble klippet bort fra det endelige resultatet av filmen. Ett år senere hadde han hovedrollen som leder for en motorsykkelgjeng i Lærjakkene, men han fikk ikke sitt gjennombrudd som skuespiller før i rollen som «sersjant Elias» i Platoon i 1986. Siden har han blitt en populær skuespiller, og på grunn av sine kraftige ansiktslinjer blir han ofte hyret inn til å spille ustabile eller slemme figurer, sist som «Green Goblin» i filmen Spider-Man, og Bobby Peru i Wild at Heart. Han har også hatt rollen som Jesus i Jesu siste fristelse i 1988.
Papir og pap er penge værd (1948) ·Hvor bjergene sejler (1956) ·Ellehammer-filmen (1957) ·Enden på legen (1961) ·En ny virkelighed (1964) ·Michel Simon og PH-lys (1965) ·Knud (1966) ·Kongens Enghave (1968) ·Eftermiddagsgæsten (1969) ·Livet er en cirkus (1970) ·Livet i Danmark (1971) ·Dejlig er den himmel blå (1976) ·Jenny (1978) ·Tomas - et barn du ikke kan nå (1981) ·Historien om Kim Skov (1982) ·Fugl Fønix (1984) ·Den erindrende (1986) ·Carl Th. Dreyer - Min metier (1996) ·Tintin et moi (2005) ·Gasolin (2007) ·The Monastery (2008) ·Burma VJ: Reporter i et lukket land (2009) ·Blekingegadebanden (2010) ·Armadillo (2011) ·Testamentet (2012) ·Putins kys (2013) ·Ai Weiwei The Fake Case (2014) ·The Look of Silence (2015) ·The Man Who Saved the World (2016) ·The War Show (2017) ·Last Men in Aleppo (2018) ·Olegs krig - en barndom i krigens skygge (2019) ·Q’s Barbershop (2020) ·En splittet familie (2021) ·Flukt (2023) ·Et hus af splinter (2023) ·Apolonia, Apolonia (2024)