Dzimis diplomāta un politiķa Bernharda Ernsta fon Bīlova (Bernhard Ernst von Bülow) un Luīzes Viktorīnes, dzimušas Rikeres (Luise Victorine Rücker) ģimenē. Bīlovu dzimtas saknes atrodamas Meklenburgā jau kopš 12. gs. Daudzi šīs dzimtas pārstāvji bija ieņēmuši augstus amatus baznīcā, valsts pārvaldē un militārajā jomā, piemēram, B. fon Bīlova tēvs bija Vācu Impērijas Ārlietu ministrijas valsts sekretārs (līdzvērtīgs ministram) Oto fon Bismarka (Otto Eduard Leopold von Bismarck–Schönhausen) valdības laikā. B. fon Bīlova ģimene bija pārtikusi un piekopa aristokrātisku dzīves veidu. B. fon Bīlovs apmeklēja skolas Frankfurtē pie Mainas un Štrēlicā. Pēc skolas noslēguma pārbaudījumu nokārtošanas 1867. gadā viņš studēja tieslietas Halles (Universität Halle), Lozannas (Université de Lausanne), Berlīnes (Humboldt-Universität zu Berlin) un Leipcigas (Universität Leipzig) universitātēs. Vēl studiju laikā kā brīvprātīgas piedalījās Francijas–Vācijas karā (1870–1871). 1872. gadā nokārtoja pirmos jurista eksāmenus un apguva praktisko pieredzi tiesas darbā Elzasā Lotringā.

1886. gadā B. fon Bīlovs apprecēja aristokrātiskas cilmes šķirteni Boloņas princesi Mariju Bekadelli (Maria Beccadelli di Bologna). Abu laulībā bērnu nebija.

1874. gadā B. fon Bīlovs uzsāka darbu diplomātiskajā dienestā, kur liela nozīme bija viņa tēva senajiem pazīšanās sakariem ar O. fon Bismarku. B. fon Bīlovs pildīja sūtniecību sekretāra funkcijas Pēterburgā, Vīne, Romā, Atēnās, Parīzē. 1888. gadā viņš ieguva savu pirmo augstāko diplomātisko amatu – kļuva par sūtni Bukarestē, 1893. gadā – par vēstnieku Romā. Par ietekmīgu personu valstī B. fon Bīlovs kļuva 1897. gada rudenī, kad ķeizars Vilhelms II (Wilhelm II.) viņu iecēla ārlietu sekretāra amatā imperiālā kanclera Hlodviga cu Hoenloe-Šilingsfirsta (Chlodwig Carl Viktor Fürst zu Hohenlohe-Schillingsfürst) valdības laikā. Tobrīd ķeizaram pietuvinātajās aprindās jau apsprieda paša H. Hoenloe-Šilingsfirsta nomaiņu ar B. fon Bīlovu, kurš H. Hoenloe-Šilingsfirsta valdības laikā bija kļuvis, kā tobrīd mēdza teikt, par “kanclera ēnu”. 17.10.1900. H. Hoenloe-Šilingsfirsts atkāpās no imperiālā kanclera amata un viņa vietā Vilhelms II iecēla B. fon Bīlovu.

Kā tas Vācu Impērijā bija ierasts, B. fon Bīlovs apvienoja imperiālā kanclera un ārlietu sekretāra amatus. Īpaši B. fon Bīlovs bija iecienījis ārpolitiku, savās Reihstāga uzrunās viņš parasti atbalstīja aktīvu vācu iesaisti starptautiskajos procesos, tostarp iestājās par t. s. brīvo roku politiku Vācijai. Viņa valdīšanas laikā Vācu Impērija izvērsa plašu kara flotes būves programmu, kurai bija jānodrošina Vācu Impērijai nozīmīgo pasaules tirdzniecības artēriju drošību. Īpaši viņu interesēja Vācu Impērijas ietekmes paplašināšana Ķīnā, kur jau 1898. gadā Šaņdunas pussalā B. fon Bīlovs bija panācis vācu protektorāta Kjautšu (Czajaočžou; tagad ostas pilsēta Cjindao) izveidi. Līdz 1900. gadam Vācu Impērija bija ieguvusi arī Karholīnu salas un Samoa salas (Savaji un Upolu). Vācu Impērija izvērsa plašus pārkārtojumus jau agrāk iegūtajos vācu Āfrikas protektorātos (kolonijās), tostarp uzsāka dzelzceļa būvi, kas izsauca pamatiedzīvotāju cilšu sacelšanos vācu Austrumāfrikā un Dienvidrietumāfrikā.

B. fon Bīlova valdības laikā Vācu Impērijas ģeopolitikā pirmo reizi lielu nozīmi ieņēma Tuvo Austrumu un arābu pasaules jautājums. Berlīne 1902. gadā ieguva koncesiju grandiozā Bagdādes dzelzceļa projekta realizācijai, kuram bija jāsavieno Eiropa ar Persijas līci. 1905.–1906. gadā Vācu Impērija nonāca ārpolitiskā konfrontācijā ar Franciju un Lielbritāniju par ietekmi Marokā. B. fon Bīlova aktīvā ārpolitika Āfrikā, Tuvajos Austrumos un Austrumāzijā veicināja neapmierinātību Lielbritānijas, Francijas un Krievijas Impērijas politiskajās aprindās un tam sekojošu visu trīs valstu tuvināšanos.

Par nopelniem valsts labā ķeizars B. fon Bīlovam 1905. gadā piešķīra firsta titulu, tomēr drīz abu attiecībās iestājās krīze. No 1907. gada atklātībā sistemātiski nonāca informācija par tolaik valstī krimināli sodāmiem homoseksuālajiem sakariem ķeizaram Vilhelmam II pietuvinātajās draugu aprindās, kurām piederēja arī B. fon Bīlovs. Sekojošās ar to saistītās tiesvedības apgrūtināja B. fon Bīlova darbu un saasināja attiecības ar Vilhelmu II. Britu laikraksts The Daily Telegraph 28.10.1908. publicēja interviju ar Vilhelmu II, kurā ķeizars stāstīja, ka lielākā daļa vāciešu ir noskaņota pret Lielbritāniju, bet sevi raksturoja kā britu draugu, kurš starptautiskajā arēnā neļāva veidoties pretbritu koalīcijai Dienvidāfrikas kara (1899–1902) laikā. Par spīti tam, ka intervijas mērķis bija stiprināt attiecības ar Lielbritāniju, tā sava neveiklā un netaktiskā rakstura dēļ iedarbojās pretēji un stipri kaitēja ķeizara reputācijai. Vilhelms II neveiksmē vainoja B. fon Bīlovu, kurš, viņaprāt, ar nodomu nebija ierosinājis korekcijas intervijas tekstā pirms tās publicēšanas. Turpmāk impulsīvais Vilhelms II ārpolitikā darbojās krietni mazāk.

1909. gadā Reihstāgs noraidīja valdības izstrādāto valsts budžetu. Notikušo B. fon Bīlovs izmantoja par ieganstu, lai 14.07.1909. atkāptos no imperiālā kanclera amata un pārcēlās dzīvot uz Romu, kur bija iegādājies nelielu pili. 1914.–1915. gadā viņš atkal atgriezās vācu diplomātiskajā dienestā un bija vācu speciālo uzdevumu sūtnis Romā, kur nesekmīgi centās panākt Itālijas palikšanu Trejsavienībā ar Vācijas un Austroungārijas impērijām. B. fon Bīlova atkārtota kandidatūra kanclera amatam tika apsvērta 1917. un 1921. gadā.

Pēc Pirmā pasaules kara B. fon Bīlovs turpināja lielākoties dzīvot Romā, sev piederošajā pilī, bet bieži ieradās arī Vācijā. Iztiku viņam nodrošināja pensija, ko par sagatavotajiem memuāriem maksāja vācu izdevniecība Ullstein.

B. fon Bīlovs pārvaldīja četras valodas, bija labs orators un patīkams sarunu biedrs, kurš labi iederējās augstākajā sabiedrībā. Vācu Impērijas politiskās elites aizkulisēs viņu gan uzskatīja par tādu, kuram nevar pilnībā uzticēties, un tādu, kurš mērķtiecīgi izvairās no atbildības, tādēļ sava politiskā slidenuma dēļ viņu dēvēja par “zuti”. Kaut gan B. fon Bīlova valdības laikā izvērstā vācu pasaules politika deva ieguldījumu starptautiskā saspīlējuma turpmākam pieaugumam, B. fon Bīlovs Eiropā un pasaulē baudīja plašu cieņu – pat tādās valstīs, ar kurām Vācu Impērijai attiecības vēsturiski veidojušās saspringti. No visiem imperiālajiem kancleriem B. fon Bīlovs saņēmis visvairāk ārvalstu augstākos apbalvojumus. Viņš bija apbalvots ar Austroungārijas, Beļģijas, Bulgārijas, Etiopijas, Francijas, Grieķijas, Itālijas, Japānas, Krievijas, Ķīnas, Lielbritānijas, Monako, Norvēģijas, Nīderlandes, Osmaņu Impērijas, Persijas, Portugāles, Rumānijas, Serbijas, Siāmas, Spānijas, Zviedrijas augstākajiem ordeņiem. Saņēmis arī Vācu zemju augstākos ordeņus, ieņēmis goda amatus vācu zinātniskajās institūcijās, tostarp Prūsijas Zinātņu Akadēmijā. Īsi pēc B. fon Bīlova nāves 1930.–1931. gadā viņa publicētās atmiņas izsauca plašu diskusiju sabiedrībā, un arī mūsdienās tās ir vērtīgs avots Vācijas vēstures izziņai. Tās īpaši pārsteidz ar bijušā ķeizara Vihelma II negatīvo raksturojumu, kā arī kādreizējās vācu politiskās elites kritisku novērtējumu.