Attore originario del Canada, dove è nato e cresciuto. Nel 1956 si trasferisce a New York per tentare la carriera di attore.

Appare in numerose produzioni televisive (tipo Alfred Hitchcock Presenta, Ai confini della realtà e Il Dottor Kildare), ma la vera svolta è nel 1966 quando viene scelto dal produttore Gene Roddenberry per interpretare il ruolo del Capitano Kirk in Star Trek. La serie termina nel 1969, ma tale è il successo che nel corso degli anni sono prodotti un cartone animato, varie pellicole cinematografiche (tra cui quella del 2009 a opera di J.J.Abrams) e dei videogame. Sia come attore che come doppiatore, Shatner viene sempre riconfermato per interpretare il suo ruolo ad oggi più famoso.

Oltre a Kirk, dal 1982 al 1986, indossa pure i panni del Sergente T.J. Hooker nell'omonimo programma televisivo poliziesco.

Shatner lavora soprattutto per il piccolo schermo, al cinema lo si vede saltuariamente: nella commedia Palle in canna (1993), in Miss Detective (2000) e in Dodgeball - Palle al balzo (2004). Nel 2007 gira la miniserie Everest e nel 2009 Fanboys, commedia su un gruppo di amici che tenta di vedere in anteprima il capitolo Star Wars Episodio I - La minaccia fantasma poichè uno di loro è malato terminale di cancro.

Nel 1989 si è cimentato persino nella regia e ha diretto il film Star Trek V: L'ultima frontiera. A partire dal 1995 ha pubblicato anche una saga da lui scritta, dal titolo I figli del paradiso, ambientata nell'universo di Star Trek.

Si e' sposato quattro volte e ha avuto tre figlie con la prima moglie. Vive nel Sud della California e possiede anche una fattoria nel Kentucky. Ha due dobermann e come hobby ama cavalcare e giocare a tennis.