Bibi Andersson, pe numele său real Berit Elisabeth Andersson, s-a născut la 11 noiembrie 1935, la Stockholm.
A studiat, ca și sora sa Gerd , actoria la Şcoala de artă dramatică Terserus şi la Şcoala de teatru din Stockholm (1954-1956). După terminarea studiilor a semnat un contract cu Teatrul Regal din Stockholm, pe care l-a onorat timp de peste 30 de ani.
În 1951 a început colaborarea cu Ingmar Bergman, unul dintre cei mai mari regizori ai tuturor timpurilor, în clipul comercial care făcea reclamă săpunurilor Bris. Ulterior, a fost distribuită în două filme regizate de Bergmann: „A şaptea pecete” şi „Fragii sălbatici” (1957).
A urmat o serie întreagă de colaborări cu mari regizori şi actori, precum John Huston şi Robert Altman. A fost Alma în „Persona” (1966), Erika Kosnov în „Scrisoare de la Kremlin” (1970), Catherine Stockmann în „Un duşman al poporului” (1978) sau Tora Holm în „Elina” (2002).
A primit Premiul pentru cea mai bună actriţă la Festivalul de la Cannes (1958) şi la Festivalul de la Berlin (1963).
A primit, de asemenea, Steaua de cristal din partea Academiei Franceze de Film, în 1967, şi Premiul pentru cea mai bună actriţă străină din partea Academiei Britanice de Film, în 1971.
În 1973, şi-a făcut debutul în teatru ca regizoare. În anii ’80 şi începutul anilor ’90, s-a dedicat televiziunii.
În 1996, Andersson și-a publicat autobiografia, O clipire a ochiului. A fost căsătorită mai întâi cu regizorul Kjell Grede cu care a avut o fiică; apoi cu politicianul și scriitorului Per Ahlmark.
La 29 mai 2004, Bibi s-a căsătorit cu medical Gabriel Mora Baeza.
În 2009, a suferit un accident vascular cerebral. Un articol publicat în anul următor spune că de atunci a fost internată în spital și nu a putut vorbi.
A murit la 14 aprilie 2019.
