O pai de Lee, Hoi-Chuen era um famoso astro da ópera cantonesa. Bruce foi introduzido em filmes em uma idade muito jovem e apareceu em vários curtas ainda em preto e branco quando era criança. Lee teve seu primeiro papel ainda como um bebê. Na época em que tinha 18 anos, ele já tinha aparecido em vinte filmes.
Nos Estados Unidos entre 1959 e 1964, Lee abandonou os pensamentos de uma carreira no cinema em favor da dedicação total às artes marciais. No entanto, uma exposição de artes marciais em Long Beach em 1964 levou ao convite de William Dozier para uma audição para um papel no piloto de "Number One Son" sobre Lee Chan, o filho de Charlie Chan. A série nunca foi ao ar, mas Lee foi convidado para o papel do sidekick Kato de O Besouro Verde. Lee impressionou tanto os produtores com sua agilidade que ganhou o papel de Kato ao lado de Van Williams na série de TV O Besouro Verde. O show durou apenas uma temporada, de 1966 a 1967. Além disso, apareceu diversas vezes em participações em várias séries televisivas, incluindo Ironside (1967) e Here Come the Brides (1969). Em 1969, Lee fez uma breve aparição em seu primeiro filme estadunidense, Marlowe, onde interpretava um capanga contratado para intimidar o detetive particular Philip Marlowe (interpretado por James Garner), esmagando o seu escritório com chutes e socos. Em 1971, Lee atuou em quatro episódios da série de televisão Longstreet como o instrutor de artes marciais do personagem principal Mike (interpretado por James Franciscus).
De acordo com declarações feitas por Bruce Lee, e também por Linda Lee após a morte de Bruce, em 1971, Bruce lançou uma série de televisão do gênero faroeste de sua autoria intitulada "The Warrior". Essas declarações foram confirmados pela Warner Bros. A empresa afirma que eles tinham, há algum tempo, desenvolvido um conceito idêntico, criado por dois escritores e produtores, Ed Spielman e Howard Friedlander.[14] Segundo Cadwell, no entanto, a ideia de Lee foi adaptada e rebatizada de Kung Fu, mas a Warner Bros não lhe deu nenhum crédito.[15] Em vez disso, o papel do monge Shaolin do Velho Oeste, foi dado ao então não artista marcial David Carradine pelo medo de um herói chinês não agradar ao público.
Não estando satisfeito com seus papéis de apoio nos Estados Unidos, Lee retornou para Hong Kong. Sem saber que "O Besouro Verde" tinha sido exibido e feito muito sucesso em Hong Kong, sendo oficialmente chamado de "O Show do Kato", foi surpreendido ao ser reconhecido na rua como a "estrela" do show. Então, lhe foi oferecido um contrato de cinema pelo lendário diretor Raymond Chow para estrelar dois filmes produzidos por sua produtora Golden Harvest. Lee atuou seu primeiro papel principal em O Dragão Chinês (1971), que foi um enorme sucesso de bilheteria em toda a Ásia e o lançou ao estrelato. Logo em seguida, atuou em A Fúria do Dragão (1972), que quebrou os recordes de bilheteria anteriormente estabelecidos pelo Dragão Chinês. Tendo terminado o seu primeiro contrato de dois anos, Lee negociou um novo contrato com a Golden Harvest. E depois formou sua própria companhia, a Concord Productions Inc, com Chow. Para o seu terceiro filme, O Voo do Dragão (1972), lhe foi dado o controle completo de produção do filme como o escritor, diretor, astro e coreógrafo das cenas de luta. Em 1964, em uma demonstração em Long Beach, na Califórnia, Lee tinha encontrado o campeão de caratê Chuck Norris. Em O Voo do Dragão, Lee e Norris apresentam, aos espectadores, uma luta final em pleno Coliseu, de Roma, que é considerada uma das mais memoráveis da história dos filmes de luta.
No final de 1972, Lee começou a trabalhar em seu quarto filme, O Jogo da Morte. Começou a filmar algumas cenas, incluindo sua sequência de luta com a estrela do basquete estadunidense Kareem Abdul-Jabbar, de 2,18 metros de altura, um ex-aluno. A produção foi interrompida quando a Warner Brothers ofereceu a oportunidade de Lee estrelar em Operação Dragão, o primeiro filme a ser produzido em conjunto pela Golden Harvest e a Warner Bros. Este filme seria o foguete de Lee para a fama na Europa e nos Estados Unidos. No entanto, apenas alguns meses após a conclusão do filme e 6 dias antes do seu lançamento em 26 de julho de 1973, Lee morreu misteriosamente. Posteriormente, Operação Dragão se tornaria uma das maiores bilheterias do ano e Lee uma lenda das artes marciais. Foi feita com o custo de $ 850 000 em 1973 (equivalente a 4 milhões de dólares estadunidenses). Até à data, Operação Dragão arrecadou mais de $ 200 milhões no mundo inteiro. O filme provocou uma febre pelas artes marciais, simbolizada em canções como "Kung Fu Fighting" e programas de TV como o Kung Fu.
Robert Clouse, o diretor de Operação Dragão, e Raymond Chow tentaram terminar O Jogo da Morte, filme incompleto que Lee fora escalado para escrever e dirigir. Lee tinha feito mais de 100 minutos de gravação, incluindo outtakes, para o Jogo da Morte antes de a filmagem ser interrompida para lhe permitir trabalhar em Operação Dragão. Além de Abdul-Jabbar, George Lazenby, o mestre de Hapkido Ji Han Jae Lee e outro praticante, Dan Inosanto, também apareceram no filme.