doğdu. İlkokula Ankara'da başladı ve daha sonra İstanbul'a taşındı. İstanbul Sultanahmet İlkokulu'nu bitirdi. Ortaokul ve liseyi Kadıköy Maarif Koleji (Kadıköy Anadolu Lisesi)'nde okuduktan sonra İstanbul Üniversitesi Kimya Fakültesi'ni kazandı.

Müzikle tanışması lise yıllarına dayanıyordu. Bülent Ortaçgil, Maarif Koleji'nde aralarında Mazhar Alanson'un da bulunduğu sınıf arkadaşlarıyla beraber gitar çalmaya başladı. İlk gitarını eniştesi almıştı. Kendi aralarında bazı gruplar kurdular. Farklı farklı isimlerle amatör müzik yapan bu gruplardan birisi de "Damlalar" ismini taşıyordu. Grupta davul çalan Ortaçgil, "House of the Rising Sun", "I Dig Rock'n'Roll Music" gibi klasikleri yorumluyorlardı. Dönemde ünü yakalayan The Beatles'tan çok etkilenen Ortaçgil, müzik çalışmalarına hız verdi. 15 yaşında ilk bestesi "Second Time Around"'ı yaptı. Okul konserlerinin yanı sıra Milliyet Gazetesi Liselerarası Müzik Yarışması'nda Maarif Koleji'ni temsil etti. Vokalin yanında davul çalan Ortaçgil'e, bas gitarda Fatih Hunca, gitarda Halit Erol ve orgda Celal Yahyabeyoğlu eşlik etti. Yorumladıkları İngilizce şarkıların yanında yine İngilizce bir Ortaçgil şarkısını yarışmada çaldılar ancak kendi besteleri juri üyesi Şerif Yüzbaşıoğlu tarafından hiç beğenilmedi.

Daha sonra davulu bırakan ve vokale odaklanan Ortaçgil 1968'de bas gitarda Ahmet Güvenç, gitarlarda Fatih Hunca ve Osman Kayaalp, klavyede Galip Boransu ile "Filozoflar" grubunu kurdu. Bu grupla gazinolarda da konserler verdiler ancak lise mezuniyetiyle grup dağıldı. Bu grubu bas gitarda Güvenç, solo gitarda kardeşi Ercüment Ortaçgil, ritm gitarda Aydın Cakuş ve davulda Ömer Talmaç ile "Sorular" takip etti. Bu grup da 1969'da birkaç konser verip dağıldı.

Lise yıllarında müzik dışında tiyatroya da merak sardı. Liselerarası bir tiyatro yarışmasında Turgut Özakman'ın "Güneşte On Kişi" oyununu oynadı ve en iyi yardımcı oyuncu ödülünü kazandı. Aynı yarışmada en iyi oyuncu ödülünü de Rutkay Aziz almıştı. Tiyatro ve müzik dışında Ortaçgil, atletizme de meraklıydı.

Bülent Ortaçgil o yıllarda The Beatles, Cat Stevens, Donovan ve Bob Dylan'ın tarzlarından etkilendi. Bu sıralar Ercüment Ortaçgil ile birlikte Ahmet Güvenç'lerin evinde müzik yaptılar. Güvenç, Ortaçgil'in isim babalığını yaptığı Bunalım grubu ile daha sert bir yöne yönelirken, Ortaçgil gitarıyla sade müzikler yapıyordu. 1960'ların sonunda Attilâ İlhan gibi şairlerin şiirlerini şarkılaştıran sanatçı, ilk albümünde yayınlanacak şarkılarını da bu dönemde yarattı. Bunalım, ilk 45'likleri "Taş Var Köpek Yok"u yaparken, plak şirketleri Diskotür'e Bülent Ortaçgil'i önerdiler. Ortaçgil, plak şirketi sahibi Antuan Şoris ve genç müzisyen Ali Kocatepe'ye şarkılarını dinletti. Kocatepe'nin ısrarı ile Diskotür, şarkıcı ile anlaştı ve 1971'de kimya fakültesi öğrencisi Bülent Ortaçgil'in "Anlamsız / Yüzünü Dökme Küçük Kız" isimli kırkbeşliğini yayımladı. Bu 45'lik çok satmasa da Ortaçgil, Hey dergisinin 1971 yılı "En Ümit Veren Erkek Sanatçı" anketinde sanatçı 5. oldu.

Aynı yıl kardeşinin de içinde bulunduğu "Biz" adlı bir grup kurdu. Yerel müziğe daha çok yöneleceğini söyleyip, bir süre bağlama çalsa da istediklerine ulaşamayıp hiçbir kayıt yapmadan kısa süre sonra grubu dağıttı. Bu sırada kimya mühendisliği eğitime geri dönen Ortaçgil'i, yeni bir plak şirketi kuran ve Ortaçgil'in şarkılarını plak yapmak isteyen Ali Kocatepe tekrar müziğe döndürdü.

İlk albümü "Benimle Oynar Mısın?"'ı 1974 yılında ilk 45'liğinde olduğu gibi sadece "Bülent" adıyla yayınlandı. Hala Türk pop tarihinin en önemlilerinden birisi olarak kabul edilen bu albümde Onno Tunç ve Ergun Pekakcan'la çalıştı. Albüm, Ali Kocatepe'ye ait 1 Numara Plakçılık'tan çıktı. Albümde daha sonra konserlerde ve başka sanatçılar tarafından çokça yorumlanacak "Benimle Oynar Mısın?", "Olmalı mı, Olmamalı mı?", "Kediler", "Her Şey Sevgiyle Başlar", "Şık Latife", Ahmet Güvenç'in annesi için yazılmış "Suna Abla" vardır. Albümdeki şarkılardan "Yağmur" ise İsveç'li şair Artur Lundkvist'in bir şiirinin Ortaçgil tarafından bestelenmesiyle oluşmuştur. Albümden "Olmalı mı, Olmamalı mı / Şık Latife" 45'liği yayınlandı. Bu albümden bazı şarkılar 1976 tarihli Kadir İnanır ve Müjde Ar'ın oynadığı Zeki Ökten filmi Pisi Pisi'de kullanılıp kitlelere ulaşsa da, şarkıların kullanımı için Ortaçgil'den izin alınmamıştı ve bu olay sanatçının tepkisiyle karşılaştı.

1975'te Ortaçgil, Hey Dergisinin anketinde "Yılın Ümit Veren Şarkıcısı" anketinde bir kez daha yer aldı ve bu sefer 4. oldu. Ancak albüm sadece 2000 sattı. Bu albümden kazandığı parayla kendine bir Dual pikap aldı. Albümün bir konseri olmadı. Albüm 30 yıl sonra "World Psychedelia" şirketi tarafından Amerika'da da yayınlandı. Nick Drake, Donovan gibi İngiliz folk rock ve psychedelic folk sanatçılarının eserlerine benzetilen albüm beğeni topladı. 2015 yılında ise albüm Türkiye'de plak olarak tekrar basıldı.

Albüm sonrası müzik teorisi, yazımı, notalar ile ilgilenmeye başladı. Ali Kocatepe'nin masallara müzik yazma teklifini kabul eden Ortaçgil, ilk kez notalı çalışmalar yaptı. Atilla Özdemiroğlu'nun keman, Ergun Pekakcan'ın piyano çaldığı "3 Masal" albümü 1976'da yayınlandı. 3 şarkı bulunan bu plak başarılı olmadı. Aynı sene üniversiteyi bitirip, evlenen Ortaçgil, müzik hayatında büyük başarılar yakalayamadığını anlayınca müzik kariyerine on yıllık bir ara verdi. Pfizer ve Netaş gibi şirketlerde Kimya Mühendisliği yaptı. Bir sene kadar Norveç'te yaşadı. Mühendisliği seçmesini böyle açıkladı: "Mühendislik yaptım. Çünkü korktum. İstemediğim müziği çalarak kendime kurduğum o müzik dünyasını yıkmak istemedim." 

1980'lerin başında kendisi gibi müziğe ara vermiş Fikret Kızılok ile tanıştı. İkili Çekirdek Sanatevi'ni kurdular. Bostancı'daki bu ev, amatör sanatçıların ücretsiz konserler düzenlediği, kayıtlar yapılan bir sahne haline geldi. 1984'te Erkan Oğur ve Yaz Baltacıgil'in çaldığı Ortaçgil albümü "Rüzgâra Söylenen Şarkılar" çıktı. Bu canlı kayıtta, "Benimle Oynar Mısın?"'dan şarkılar ve daha önce yayınlanmamış, çoğu sonraki albümlerde yer alacak şarkılar vardı. Bir yıl sonra da Fikret Kızılok ile Çekirdek kayıtlarından olan "Biz Şarkılarımızı.." adlı albümü çıkardı. Birbirlerinin şarkılarını söyleyip eşlik ettikleri bu albümde beraber besteleri "Biz Şarkılarımızı" dışında Ortaçgil besteleri "Mum", "Deniz Kokusu", "Nereye Sokağı", "Memurun Şarkısı" vardı. Bu dönemde TRT için çocuk şarkıları kaydettiler. Telif yasalarından sonra bandrollü albüm çıkarmak zorunda kaldılar. Ortaçgil - Kızılok ortaklığı 1986 yılında "Pencere Önü Çiçeği" isimli albümle sonuçlandı. Albümde "Bir Nihavend Yalnızlık" "Güneşin Aynasında", "Uyusun da Büyüsün" gibi ortak besteler ve solo besteler yer alıyordu.

1988'de Fikret Kızılok ile Sonay'ın "Gecenin Üçünde" ve Sibel Sezal'ın "Bu Kalp Seni Unutur Mu?" albümünün yapımında yer aldı. Bu albümlerde gitar çaldı. Ancak Fikret Kızılok ile müzikal anlaşmazlıklar yaşamaya başladığı için bütün 1980'leri beraber geçiren sanatçılar yollarını ayırdı. Bu dönemde Ortaçgil eşinden de ayrıldı. Aynı dönemde kimya mühendisliğini tamamen bırakmaya karar veren Ortaçgil, 37 yaşında müziğe temelli dönüş yaptı.

1989'da Bülent Ortaçgil, "Benimle Oynar Mısın?"'ı takip edecek ikinci stüdyo albümünü hazırlamaya başladı. Yine Onno Tunç ile çalışan Ortaçgil, Tunç'un evinde Sezen Aksu'yla tanıştı. Aksu, Ortaçgil'den bir şarkı istedi. Ortaçgil, daha sonra Light albümünde yer alacak "Kimseye Anlatmadım"ı besteliyordu ama Sezen Aksu, Ortaçgil'in "Beni Kategorize Etme" şarkısını aldı ve Sezen Aksu Söylüyor albümünde söyledi. 1990'da solo kariyerine verdiği 16 yıllık aradan sonra "2. Perde" albümüyle müzik piyasalarına geri döndü. "2. Perde"'de Bülent Ortaçgil'in en önemli yardımcısı bütün enstrümanları çalan Onno Tunç oldu. Albümde "Bu İş Çok Zor Yonca", "Bozburun", "Çığlık Çığlığa" gibi Ortaçgil hitleri vardı. O yıl daha önce Çekirdek Sanatevi'nde albüm kaydeden Yeni Türkü'nün "Vira Vira" albümündeki iki Selim Atakan bestesine ("Beklemek" ve "Anne") söz yazdı.

Ertesi yıl "Benimle Oynar Mısın?"'ın devamı olarak nitelendirilebilecek "Oyuna Devam" isimli albüm geldi. Bu albümde Ortaçgil, on yıl boyunca beraber çalacağı müzisyen arkadaşlarını da bir araya getiriyordu. Erkan Oğur, Cem Aksel, Gürol Ağırbaş ve Bülent Ortaçgil dörtlüsü bu albümde bir araya geldi. Albümde bir şarkının vokalini Leman Sam yapıyordu. Aynı yıl Ayşegül Aldinç, Ortaçgil'in "Şık Latife" şarkısını yorumlayıp, şarkıya bir de klip çekti. Öte yandan Alman bir plak şirketinin Türk müziğini tanıtmak için hazırladığı "The Other Side of Turkey" albümünde Erkan Oğur ile beş şarkısını tekrar kaydetti. Oğur - Ortaçgil ortaklığı Oğur'un 1993 yılında çıkan "Fretless" albümünde devam etti. Ortaçgil, bu albümün altı şarkında gitar çaldı.

"Bu Şarkılar Adam Olmaz" albümü 1994'te yayınlandı. Bu sefer albüm Serdar Ateşer, Akın Eldes gibi sanatçıları barındırıyordu. Ancak Oğur ile çalışmayı bırakmayan Ortaçgil, 1996 tarihli Erkan Oğur'un "Bir Ömürlük Misafir" albümüne adını veren parçanın sözlerini Sezen Aksu ile birlikte yazdı. Janet ve Jak Esim Ensemble grubuyla birlikte Türkiye dışında Avrupa ve İsrail konserlerinde sahne aldı ve grubun albümlerinde çaldı. 1995 yılında caz sanatçısı ve ressam Ayşegül Yeşilnil’in "Rüzgara Şarkılar Söyle" adlı ilk albümüne adını veren şarkıya gitar çaldı.

1998'de "Light" albümü yayınlandı. Eski ekibi Oğur, Aksel, Ağırbaş'ın yanında Birsen Tezer, Ozan Doğulu gibi sanatçıları barındıran albüm "Mavi Kuş", "Eylül Akşamı", "Şarkılarım Senindir" gibi duygusal parçalar yanında dönemin siyasal karmaşasına bir taşlama olan "Normal"i de barındırıyordu. Ortaçgil, verdiği konserler sırasında, ekip arkadaşlarının da katkılarıyla, eski şarkılarının farklı bir yöne gittiğini gördü ve konser tadında canlı bir kayıt yapmaya karar verdi. 1999'da çıkan "Eski Defterler" albümü sıkça "Benimle Oynar Mısın?" ve Çekirdek Sanatevi dönemi şarkılarından oluşmuştu.

2000 yılında Türkiye'de daha önce çok amatör şekillerde yapılmış tribute çalışmalarının en profesyoneli olan "Ortaçgil İçi