Formé au Conservatoire, Didier Bourdon débute à la scène en 1978 et au cinéma quatre ans plus tard. Il tient d’abord des petits rôles pour Roger Coggio, Raoul Coutard et Claude Chabrol, avant de jouer le détective dans la comédie policière Le téléphone sonne toujours deux fois (1985) de Jean-Pierre Vergne, dont il est coscénariste, et qui réunit les futurs membres des Inconnus.
Ce trio comique dont il fait partie, avec Bernard Campan et Pascal Légitimus, connaît le succès à la télévision et à la scène, puis au cinéma, avec Les trois frères (1995), que coréalise Didier Bourdon. Les trois compères seront à nouveau à l’affiche d’autres longs métrages, dont Le pari (1997), Les Rois mages (2001) et Les trois frères : le retour (2014).
En solo, Didier Bourdon mène depuis les années 90 une double carrière d’acteur et de réalisateur, alternant premiers et seconds rôles. Médecin dans L’œil qui ment (1992) de Raoul Ruiz, psychopathe dans La machine (1994) de François Dupeyron, industriel dans Tout doit disparaître (1997) de Philippe Muyl, il incarne Louis XV dans Fanfan la Tulipe (2003) de Gérard Krawczyk, un travesti dans Madame Édouard (2004) de Nadine Monfils, un PDG d’une société de jeux vidéo dans Vive la vie (2005) d’Yves Fjanberg, ou un vigneron dans Une grande année (2006) de Ridley Scott.
Dans les années 2010, Le vaudeville et le burlesque restent son rayon principal. Didier Bourdon est le maire d’Un village trop parfait (2015) de Stéphane Meunier ou, la même année, le prof de maths dans Les profs 2 (2015) de Pierre-François Martin-Laval. Partagé entre Valérie Bonneton et Isabelle Carré dans Garde alternée (2017) d’Alexandra Leclère, il détient une flagrance convoitée dans Nicky Larson et le parfum de Cupidon (2018) de Philippe Lacheau. Didier Bourdon a aussi été dirigé par Bruno Podalydès, Riad Sattouf et Éric Barbier.
