Acteur américain ayant des origines lituaniennes, Billy Magnussen débute à la télévision en 2008 dans la série New York, police judiciaire. D’autres productions télévisuelles suivront, des Experts (2012) à Tell Me a Story (2018-2019) en passant par American Crime Story (2016). Ce beau garçon débute au cinéma dans le film d’horreur Blood Night: The Legend of Mary Hatchet (2009) de Frank Sabatella.
On le voit ensuite dans d’autres seconds rôles, notamment pour Twelve (2010) de Joel Schumacher et Damsels in Distress (2012) de Whit Stillman. Il incarne un détective dans La revanche des dragons verts (2014) d’Andrew Lau et Andrew Loo, avant d’interpréter l’un des princes charmants de Into the Woods : Promenons-nous dans les bois (2014) de Rob Marshall.
On le croise ensuite en trader dans The Big Short : Le casse du siècle (2015) d’Adam McKay ou en prince dans Aladdin (2019) de Guy Ritchie. Billy Magnussen fait aussi une apparition dans Le pont des espions (2015) de Steven Spielberg. Le comédien tourne d’autres films avant de camper l’un des méchants du James Bond Mourir peut attendre (2021) de Cary Joji Fukunaga.
Son personnage de Logan Ash est un traître responsable de la mort Felix Leiter (Jeffrey Wright), et qui sera l’objet de la vengeance de 007. Billy Magnussen a été dirigé par d’autres réalisateurs dont Stephen Herek, Dan Gilroy et Barry Levinson.