Hugh Richard Bonneville Williams nació el 10 de noviembre de 1963 en Paddington, Londres, Inglaterra, Reino Unido. Después de la educación secundaria, Bonneville leyó teología en Corpus Christi College, Cambridge, y estudió actuación en la Academia de Arte Dramático Webber Douglas en Londres.

La primera presentación de Bonneville en el escenario profesional fue en el Teatro Open Air, Regent's Park. En 1987, se unió al National Theatre donde apareció en varias obras de teatro, y luego en la Royal Shakespeare Company en 1991, cuando interpretó a Laertes para Hamlet de Kenneth Branagh (1992-1993).

Su película debut fue Frankenstein de Mary Shelley de 1994 con Robert De Niro y Kenneth Branagh. Sus papeles tempranos eran por lo general personajes torpes de buen carácter como Bernie, en Notting Hill (1999) y Mr Rushworth, en Mansfield Park (1999).

Desde 2011 hasta 2014, Bonneville fue el narrador del programa Channel 4 The Hotel. Bonneville interpretó al Sr. Brown en la película Paddington (2014) y su secuela Paddington 2 (2017). 

Ha actuado tanto en la franquicia de Doctor Who como en la franquicia Eon de James Bond. Bonneville ha estado casado con Lucinda Williams desde 1998 y tienen un hijo.