Né d'un père comptable, le jeune Clinton mène avec ses parents une vie de nomade. Il fait des petits boulots sans grande conviction, puis part à l'armée, où ses rencontres l'amènent à travailler chez Universal. Il fait sa première apparition à l'écran en 1955 dans La Revanche de la créature, puis enchaîne les petits rôles anecdotiques.

Son ascension débute avec un rôle dans la série Rawhide. Entre 1956 et 1958, il apparaît successivement dans Ne dites jamais adieu, La Corde est prête, Escapade au Japon, et C'est la guerre. Peinant à percer dans son pays, Clint accepte de partir en Italie, et c'est grâce à Sergio Leone et la trilogie Pour une poignée de dollars, Et pour quelques dollars de plus et Le Bon, la brute et le truand qu'il devient très populaire. Devenu une star en quelques années, Eastwood retourne aux États-Unis et crée sa propre maison de production, Malpaso Productions, s'offrant ainsi un peu d'indépendance. De sa rencontre avec Don Siegel naît une belle amitié et une longue collaboration (cinq films, dont Les Proies, L'Inspecteur Harry ou encore L'Évadé d'Alcatraz).

Profitant du succès de Quand les aigles attaquent (1968), Eastwood, qui se spécialise dans les westerns et les films policiers, passe derrière la caméra en 1971 avec Un frisson dans la nuit. L'année suivante, L'Inspecteur Harry (qui aura quatre suites), dans lequel il incarne un flic violent, le consacre encore plus auprès du grand public. Il continue alors de réaliser et de jouer dans ses propres films : L' Homme des hautes plaines (1972), Josey Wales hors la loi (1976) ou encore Honkytonk Man (1982).

Bird, film sur la vie de Charlie Parker, confirme la passion du réalisateur pour le jazz. En 1992, son western Impitoyable, à l'ambiance crépusculaire, est plébiscité par ses pairs : le film remporte quatre Oscars dont ceux du Meilleur film et du Meilleur réalisateur. L'acteur/réalisateur, alors âgé de 65 ans, est au sommet et fait preuve, les années passant, d'une maturité qui grandit son cinéma. Avec toujours la double casquette de réalisateur et acteur, il bouleverse dans Sur la route de Madison puis enchaîne avec Minuit dans le jardin du bien et du mal, Jugé coupable, Space Cowboys et Créance de sang.

En 2003, Clint Eastwood signe le drame Mystic River, porté par Sean Penn, Tim Robbins et Kevin Bacon, qui lui fait monter les marches du Festival de Cannes pour la quatrième fois. Deux ans plus tard, avec le drame Million dollar baby, le cinéaste remporte à nouveau, douze ans après Impitoyable, l'Oscar du Meilleur film et du Meilleur réalisateur. Le succès du film est total, ses comédiens Hilary Swank et Morgan Freeman étant sacrés Meilleure actrice et Meilleur second rôle masculin.

Clint Eastwood change alors de registre et décide de réaliser un diptyque autour de la bataille d'Iwo Jima : Mémoires de nos pères pour le point de vue américain, et Lettres d'Iwo Jima pour le point de vue japonais. En 2008, cette légende du cinéma enchaine la réalisation de deux films, L'Echange, drame emmené par Angelina Jolie, et Gran Torino, qui marque son grand retour devant la caméra. Le film remporte le César du Meilleur film étranger, et Eastwood annonce qu'il s'agit de sa dernière prestation en tant qu'acteur.

En 2010, le réalisateur confie le rôle de l'homme politique Nelson Mandela à Morgan Freeman dans Invictus, avec Matt Damon. Ce dernier s'illustre de nouveau dans le film suivant d'Eastwood : Au-delà, une réflexion crépusculaire sur une éventuelle vie après la mort. Après Mandela, c'est au tour du directeur du FBI John Edgar Hoover de faire l'objet d'un traitement par le metteur en scène dans J. Edgar, avec un Leonardo DiCaprio méconnaissable dans le rôle-titre. En 2012, Clint Eastwood reprend finalement son rôle d'acteur pour le film Une nouvelle chance, réalisé par Robert Lorenz.

Il prend ensuite les rênes d'un genre auquel il ne s'était jamais confronté auparavant en réalisant l'entraînant Jersey Boys, l'adaptation cinématographique de la comédie musicale homonyme de Broadway créée en 2005,sur l'histoire de Frankie Valli et les Four Seasons. En 2015 sort American Sniper, qui suit le parcours de Chris Kyle, le tireur d'élite le plus redoutable de l'histoire des États-Unis et qui aurait tué plus de 200 personnes durant toute sa carrière militaire. L'année suivante, il fait tourner Tom Hanks pour la première fois dans Sully, l'histoire exceptionnelle du pilote qui a fait amerrir un avion sur l'Hudson.

En 2018, Clint Eastwood met en scène Le 15h17 pour Paris, portant à l'écran l'histoire vraie de trois Américains ayant fait avorter une attaque terroriste dans le train Thalys reliant Paris à Amsterdam en 2015. L'année suivante, il se met en scène dans La Mule, où il interprète un homme proche de la faillite qui décide de transporter de la drogue pour des cartels. Ce film, là encore inspiré d'une histoire vraie, bénéficie d'un solide succès critique. Voulant rendre hommage à Richard Jewell, un agent de sécurité érigé en héros pour avoir signalé la présence d'une bombe à Atlanta en 1996 puis désigné comme l'ennemi public n°1 par le FBI et les médias, Clint réalise ensuite Le Cas Richard Jewell, porté par l'inconnu Paul Walter Hauser.

En 2021, l'infatigable natif de San Francisco revient avec Cry Macho. Il y campe une star déchue du rodéo qui se rend au Mexique pour y trouver un adolescent turbulent qu'il doit ensuite amener au Texas.