Fille du ventriloque Edgar Bergen, Candice Bergen étudie l'histoire et la littérature à l'Université de Pennsylvanie et participe activement aux représentations théâtrales données en son sein. En 1963, elle est d'ailleurs sacrée meilleure actrice du campus.

L'année suivante, elle devient mannequin à New York, et à la demande de Sidney Lumet, elle apparaît en tête d'affiche de son film Le Groupe (1966). Son physique de rêve ne passe pas inaperçu, elle incarne aussitôt une jeune institutrice dans La Canonnière du Yang-Tse de Robert Wise, rôle qui lui permet de donner la réplique à Steve McQueen. De renommée internationale, l'actrice américaine qui donne d'elle l'image d'une femme froide et sûre d'elle-même tourne sous la direction de Claude Lelouch dans Vivre pour vivre en 1967, puis interprète l'énigmatique Lily dans Jeux Pervers (1968) de Guy Green.

Prenant fait et cause pour les Indiens d'Amérique, elle incarne en 1970 Kathy Maribel Lee dans Le Soldat bleu, un western de Ralph Nelson sur le massacre des Indiens par les tuniques bleues en 1864 à Sand Creek. A deux reprises, elle a pour partenaire Gene Hackman dans La Chevauchée sauvage (1975) et La Théorie des dominos (1977). En 1980, elle est citée à l'Oscar du meilleur second rôle pour sa prestation de Jessica Potter, ancienne compagne de Burt Reynolds dans Merci d'avoir été ma femme.

Photographe-reporter free-lance à ses heures libres, Candice Bergen épouse en 1980 le réalisateur Louis Malle. Dans les années 80 et 90, hormis son rôle de Margaret Bourke-White, journaliste américaine, dans Gandhi (1982), elle se consacre essentiellement à la télévision. Notamment la sitcom Murphy Brown, dans laquelle elle campe, pendant 20 ans, l'héroïne co-présentatrice d'un magazine d'information. En 2000, elle fait son retour au grand écran aux côtés de Sandra Bullock dans la comédie policière Miss Détective.

Elle poursuit sa carrière au cinéma dans le registre de la comédie, comme en témoignent ses prestations dans Fashion victime, Hôtesse à tout prix, Espion mais pas trop !, Meilleures ennemies, Un coeur à prendre et Le Book Club. Parallèlement, Candice Bergen apparaît dans des séries connues comme Sex & the City et Dr House. De 2005 à 2008, la native de Beverly Hills se glisse dans la peau de l'un des personnages principaux de Boston Justice, celui de Shirley Schmidt du cabinet d'avocats Crane, Poole & Schmidt.

En 2021, Candice Bergen joue une femme aigrie aux côtés de Meryl Streep et Dianne Wiest dans La Grande traversée de Steven Soderbergh. Un film tourné en deux semaines à bord d'un paquebot, dans lequel les trois comédiennes improvisent à 70%.