Родился в Кёльне, одном из самых крупных городов Рейнской долины, в многодетной семье краснодеревщика Виктора Бёлля и Мари (Херманнс) Бёлль. Предки Бёлля бежали из Англии при Генрихе XIII: как и все ревностные католики, они подвергались гонениям со стороны англиканской церкви.
школы в Кёльне Бёлль, писавший стихи и рассказы с раннего детства, оказался одним из немногих учеников в классе, которые не вступили в гитлерюгенд. Тем не менее, через год после окончания школы юноша был привлечён к принудительным трудовым работам, а в 1939 призван на военную службу. Служил Бёлль капралом на Восточном и Западном фронтах, несколько раз был ранен и в конце концов в 1945 попал в плен к американцам, после чего просидел несколько месяцев в лагере для военнопленных на юге Франции.
По возвращении в свой родной город Бёлль недолгое время учился в Кёльнском университете, затем работал в мастерской отца, в городском бюро демографической статистики и при этом не переставал писать — в 1949 вышла в свет и получила положительный отзыв критики первая повесть «Поезд пришёл вовремя» (Der Zug war punktlich), история о молодом солдате, которому предстоит возвращение на фронт и скорая смерть. «Поезд пришёл вовремя» — это первое произведение Бёлля из серии книг, в которых описывается бессмысленность войны и тяготы послевоенных лет; таковы «Странник, придёшь когда в Спа...» (Wanderer, kommst du nach Spa, 1950), «Где ты был, Адам?» (Wo warst du, Adam?, 1951) и «Хлеб ранних лет» (Das Brot der fruhcn Jahre, 1955). Авторская манера Бёлля, писавшего просто и ясно, была ориентирована на возрождение немецкого языка после напыщенного стиля нацистского режима.
Отойдя в своём первом романе «Бильярд в половине десятого» (Billiard um halbzehn, 1959) от манеры «литературы развалин», Бёлль повествует о семье известных кёльнских архитекторов. Хотя действие романа ограничено всего одним днём, благодаря реминисценциям и отступлениям в романе рассказывается о трёх поколениях — панорама романа охватывает период от последних лет правления кайзера Вильгельма до процветающей «новой» Германии 50-х. «Бильярд в половине десятого» значительно отличается от более ранних произведений Бёлля — и не только масштабом подачи материала, но и формальной усложнённостью. «Эта книга, — писал немецкий критик Генри Плард, — доставляет огромное утешение читателю, ибо показывает целебность человеческой любви».
В 60-е произведения Бёлля становятся композиционно ещё более сложными. Действие повести «Глазами клоуна» (Ansichten eines Clowns, 1963) происходит также в течение одного дня; в центре повествования находится молодой человек, который говорит по телефону и от лица которого ведётся рассказ; герой предпочитает играть роль шута, лишь бы не подчиниться лицемерию послевоенного общества. «Здесь мы снова сталкиваемся с главными темами Бёлля: нацистское прошлое представителей новой власти и роль католической церкви в послевоенной Германии», — писал немецкий критик Дитер Хенике.
Темой «Самовольной отлучки» (Entfernung von der Truppe, 1964) и «Конца одной командировки» (Das Ende einer Dienstfahrt, 1966) также является противодействие официальным властям. Более объёмный и гораздо более сложный сравнительно с предшествующими произведениями роман «Групповой портрет с дамой» (Gruppenbild mit Dame, 1971) написан в форме репортажа, состоящего из интервью и документов о Лени Пфейффере, благодаря чему раскрываются судьбы еще шестидесяти человек. «Прослеживая на протяжении полувека немецкой истории жизнь Лени Пфейффера, — писал американский критик Ричард Локк, — Бёлль создал роман, воспевающий общечеловеческие ценности».
«Групповой портрет с дамой» был упомянут во время присуждения Бёллю Нобелевской премии (1972), полученной писателем «за творчество, в котором сочетается широкий охват действительности с высоким искусством создания характеров и которое стало весомым вкладом в возрождение немецкой литературы». «Это возрождение, — сказал в своей речи представитель Шведской академии Карл Рагнар Гиров, — сопоставимо с воскресением восставшей из пепла культуры, которая, казалось, была обречена на полную гибель и, тем не менее, к нашей общей радости и пользе, дала новые побеги».
К тому времени как Бёлль получил Нобелевскую премию, его книги стали широко известны не только в Западной, но и в Восточной Германии и даже в Советском Союзе, где было распродано несколько миллионов экземпляров его произведений. Вместе с тем Бёлль сыграл заметную роль в деятельности ПЕН-клуба, международной писательской организации, посредством которой он оказывал поддержку писателям, подвергавшимся притеснениям в странах коммунистического режима. После того как Александр Солженицын в 1974 был выслан из Советского Союза, он до отъезда в Париж жил у Бёлля.
В том же году, когда Бёлль оказал помощь Солженицыну, он написал публицистическую повесть «Поруганная честь Катарины Блюм» (Die verlorene Ehre der Katharina Blum), в которой выступил с резкой критикой продажной журналистики. Это рассказ о несправедливо обвинённой женщине, которая в конце концов убивает оболгавшего её репортера. В 1972, когда пресса была переполнена материалами о террористической группе Баадер-Майнхоф, Бёлль пишет роман «Под конвоем заботы (Fursorgliche Вlagerung. 1979), в котором описываются разрушительные социальные последствия, возникающие из-за необходимости усиливать меры безопасности во время массового насилия.
В 1942 Бёлль женился на Анне Мари Чех, которая родила ему двух сыновей. Вместе с женой Бёлль переводил на немецкий язык таких американских писателей, как Бернард Маламуд и Джером Д. Сэлинджер. Скончался Бёлль в возрасте 67 лет, находясь под Бонном, в гостях у одного из своих сыновей. В том же 1985 был издан самый первый роман писателя «Солдатское наследство» (Das Vermachtnis), который был написан в 1947, однако публиковался впервые. «Солдатское наследство» повествует о кровавых событиях, происходивших во время войны в районе Атлантики и Восточного фронта. Несмотря на то, что в романе чувствуется некоторый надрыв, отмечает американский писатель Уильям Бойд, «Солдатское наследство» является произведением зрелым и весьма значительным; «от него веет выстраданными ясностью и мудростью».
