Tallulah Willis nació el 3 de febrero de 1994 en Los Ángeles (California). Es hija de los actores Bruce Willis y Demi Moore, quienes la llaman 'Lulah'. Tiene dos hermanos mayores, Rumer Willis (de 30 años) y Scout Willis (de 27 años). Tiene dos hermanas pequeñas por parte de padre que se llaman Mabel Ray Willis (de 6 años) y Evelyn Penn Willis (de cuatro años). Tiene sangre alemana, ya que su abuela por parte de padre era de dicho país.
Cuando era pequeña realizó varias películas, siendo así su primer paso en el mundo de la interpretación. En 1995 apareció en 'La letra escarlata', película protagonizada por su madre y el actor Gary Oldman. Este film está situado en el siglo XVIII y cuenta la relación entre un reverendo que se enamora de una mujer muy independiente y fuerte.
En la adolescencia, concretamente cuando tenía 13 años, sufrió bullying por parte de sus compañeros de clase, cuyo insulto preferido eran llamarla fea. En más de una ocasión ha reconocido que no ha olvidado aún aquellos comentarios ni lo que sentía cuando la atacaban. Incluso ha llegado a dedicar alguna que otra fotografía en redes sociales a esas personas que se metían con ella y la insultaban.
En 2001 trabajó por primera vez junto a Bruce Willis en la película 'Bandidos'. Esta cuenta la historia de dos hombres que se fugan de la cárcel para asaltar sucursales bancarias y una ama de casa que decide unirse a ellos porque está cansada de su rutinaria vida.
En 2004 trabajó, de nuevo junto a su padre, en la película 'Más falsas apariencias'. Esta película trata de Oz, un hombre que recurre a un antiguo asesino a sueldo, que ha dejado de serlo, para buscar a su mujer que ha sido secuestrada.
En 2011, cuando tenía 17 años, fue detenida por consumo de alcohol. Poco después, en verano de 2014, confesó a su madre su adicción a diferentes estupefacientes. Más tarde también se enteraron de que sufría una enfermedad psicológica llamada trastorno dismórfico corporal. Las personas que padecen esta enfermedad tiene una preocupación constante por su aspecto físico. Fue por todo esto por lo que sus padres decidieron ingresarla en una clínica de rehabilitación.
En 2015, cuando tenía 21 años, sorprendió a todos al aparecer con la cabeza rapada. Tras la sorpresa de todos, decidió aclarar la razón y dijo que era una forma de sentirse más segura. Además de hacerle homenaje a su madre en su actuación en la película 'La teniente O'Neil'.
En 2017 Tallulah Willis decidió estudiar diseño y dedicarse a ello, llegando a tener una firma de ropa propia llamada Buuski. Así es como también la llaman sus familiares, sobre todo sus hermanas, y sus amigos más cercanos de forma cariñosa.
Tallulah Willis se ha declarado en más de una ocasión defensora y una persona activa dentro del movimiento por la liberación del pezón femenino en redes sociales, por lo que cada vez que tiene alguna oportunidad se fotografía desnuda.
