Ha interpretato il ruolo di Charles Herman, il compagno di stanza immaginario del matematico John Nash jr, nel film di Ron Howard A Beautiful Mind, vincitore di un Oscar come miglior film. Questo ruolo gli ha fatto guadagnare una nomination come miglior attore non protagonista da parte dell'associazione dei critici londinesi.
L'attore, che è nato in Inghilterra, è ormai una stella oltre oceano grazie alle sue convincenti prove sul grande schermo, sui palcoscenici e alla televisione inglese. Il pubblico americano ha fatto la sua conoscenza per la prima volta con A Knight's Tale (Il Destino di un Cavaliere), in cui interpreta il ruolo comico del poeta Geoffrey Chaucer, accanto a Heath Ledger; per questo film Bettany si è guadagnato un premio come miglior attore non protagonista da parte dei critici cinematografici londinesi.

La sua formazione è di tipo classico, ha infatti studiato al Drama Centre di Londra e ha debuttato sulle scene in una produzione del West End di An Inspector Calls, per la regia di Stephen Daldry ( Billy Elliot). Successivamente ha lavorato per una stagione con la Royal Shakespeare Company, recitando in Riccardo III, Romeo e Giulietta e Giulio Cesare, prima di approdare al suo primo ruolo in un lungometraggio con Bent. L'attore è poi tornato a teatro per Love and Understanding, in scena al Bush Theatre di Londra. Poi è arrivato il secondo film Land Girls (Ragazze di Campagna) di David Leland con Catherine McCormack e Rachel Weisz, e un'apparizione in After the Rain.
Bettany è stato nominato per il premio come miglior attore esordiente dall'associazione dei critici cinematografici di Londra per il film Gangster No.1, diretto da Paul McGuigan, dove a lavorato al fianco di Malcolm McDowell, David Thewlis, e Saffron Burrows. Con McGuigan si è poi ritrovato per il mystery-thriller The Reckoning, insieme a Willem Dafoe. A seguire, una produzione indipendente inglese Heart of Me, con Helena Bonham- Carter e Oliver Williams, diretto da Thaddeus O'Sullivan. Recentemente ha anche partecipato al film di Lars von Trier Dancing in the Dark, Breaking the Waves, e al thriller Dogville insieme a Nicole Kidman e Stellan Skaarsgard. Il progetto più recente di Bettany è Wimbledon, con Kirsten Dunst, diretto da Richard Loncraine.

Ha ricevuto ottime critiche per le sue performance in numerosi film di alto profilo, basta citare Il Codice Da Vinci, con Tom Hanks e la pellicola vincitrice dell’Academy Award A Beautiful Mind, con Russell Crowe, entrambi diretti da Ron Howard. Bettany è tornato a recitare al fianco di Crowe in Master and Commander: Sfida ai Confini del Mare, del regista Peter Weir. La performance di Bettany in questo film gli ha fatto ottenere un London Film Critics Circle Award come Migliore Attore Britannico, oltre che le nomination ai BAFTA Award ed ai Critics’ Choice Award come Migliore Attore non Protagonista. Inoltre, ha vinto un Evening Standard Award come Migliore Attore sia per Master and Commander che per The Heart of Me, in cui recita accanto a Helena Bonham Carter e Olivia Williams.

Bettany, precedentemente, aveva già vinto un London Film Critics Circle Award per la sua performance in Il Destino di un Cavaliere, con Heath Ledger. Inoltre, ha ricevuto una candidatura ai British Independent Film Award come Migliore Attore e ai London Film Critics Circle Award, come Migliore Attore Esordiente Britannico dell’Anno, per il suo lavoro in Gangster N°1, diretto da Paul McGuigan, nel cast del film ricordiamo anche Malcolm McDowell, David Thewlis e Saffron Burrows.
Bettany ha frequentato il Drama Centre a Londra. Il suo debutto teatrale è avvenuto nella produzione del West End di An Inspector Calls, per la regia di Stephen Daldry. In seguito, ha trascorso una stagione alla Royal Shakespeare Company, esibendosi nelle produzioni di Riccardo III, Romeo e Giulietta e Giulio Cesare, prima di ottenere il suo primo ruolo in ambito cinematografico nel film Bent.
Bettany, in seguito, è tornato a recitare a teatro in Love and Understanding presso il London’s Bush Theatre e successivamente ha interpretato questo stesso ruolo presso il Long Wharf Theatre nel Connecticut. La sua performance in questo ruolo gli ha fatto ottenere diversi lavori nell’ambito della televisione britannica: nei film di Lynda La Plante intitolati Killer Net e Coming Home, con Peter O’Toole.
Le apparizioni di Bettany nelle produzioni del Royal Court Theatre di One More Wasted Year e Stranger’s House hanno preceduto il suo secondo ruolo cinematografico: quello nel film di David Leland dal titolo The Land Girls, con Catherine McCormack e Rachel Weisz. Poco dopo, è apparso nella produzione di TNT di David Copperfield, diretto da Peter Medak, con Sally Field e Michael Richards.
Successivamente Bettany è apparso in diversi film: Robert Louis Stevenson’s The Game of Death, con Jonathan Pryce e David Morrissey; The Reckoning di McGuigan; Wimbledon, di Richard Loncraine, dove recita al fianco di Kirsten Dunst; e Firewall-Accesso Negato, con Harrison Ford e Virginia Madsen. Bettany recentemente è stato uno dei protagonisti de La Vita Segreta delle Api con Queen Latifah, Dakota Fanning e Jennifer Hudson; inoltre, ha prestato la voce nel blockbuster Iron Man.
Tra i suoi film di prossima uscita, citiamo The Young Victoria con Mark Strong e Jim Broadbent e Creation di Jon Amiel, dove recita nel ruolo di Charles Darwin, accanto a sua moglie, Jennifer Connelly.