בולוק נולדה בארלינגטון, וירג'יניה שבארצות הברית, לג'ון בולוק (1925–2018), חייל בצבא ארצות הברית ומורה לפיתוח קול, ולהלגה מאייר (1942–2000), זמרת אופרה ומורה למוזיקה גרמנייה. סבה מצד אמה היה מדען טילים גרמני. בולוק גדלה בעיר נירנברג שבגרמניה עד גיל 12 ולכן היא דוברת גרמנית שוטפת. שם הייתה חלק ממקהלת הילדים המקומית. היא הייתה מופיעה לעיתים בהפקות האופרה של אמהּ. בנוסף, למדה בלט ופיתוח קול.
למדה בבית הספר התיכון "וושינגטון לי". בהמשך למדה גם באוניברסיטת מזרח-קרוליינה, אותה עזבה בשנת הלימודים האחרונה כדי להתרכז בקריירת משחק. שנים לאחר מכן, השלימה בולוק את חובותיה האקדמיות וקיבלה תואר מהאוניברסיטה.
קריירת משחק
בולוק עברה ללוס אנג'לס, קליפורניה, ולוהקה לתפקידים משניים במספר סרטים עצמאיים, בין היתר לסרט הטלוויזיה "נערה עובדת", שמבוסס על סרט קולנוע בעל אותו השם. אחת מהופעותיה הבולטות ביותר בראשית דרכה הייתה בסרט "איש ההרס" (1993). פריצתה הקולנועית הגיעה ב-1994, כשכיכבה בסרט "ספיד". בהמשך שנות התשעים, זכתה לשבחים רבים על תפקידיה הקולנועיים, רובם על משחקה בסרטים "בזמן שישנת", "איזה מין שוטרת" ו"שבועיים מראש".
בשנים 1996 ו-1999 נבחרה בולוק לאחת מ-"50 האנשים היפים ביותר בעולם" מטעם מגזין פיפל, ודורגה במקום ה-58 ברשימת "100 כוכבי הקולנוע הגדולים של כל הזמנים" מטעם מגזין אמפייר.
בולוק מנהלת חברת הפקות משלה, "פורטיס פילמס", בה אחותה, ג'זין בולוק-פראדו, משמשת כסגניתה.
ב-24 במרץ2005 קיבלה כוכב בשדרת הכוכבים של הוליווד. בנוסף, הופיעה באותה שנה בתפקיד משני בסרט "התרסקות". על תפקידה בסרט קיבלה ביקורות חיוביות, והיו אף שהגדירו זאת כהופעתה הקולנועית הטובה ביותר. ב-2006 שיחקה בדרמה הרומנטית "הבית באגם" לצדו של קיאנו ריבס, שכיכב לצדה גם בסרט "ספיד".
בינואר 2007 דורגה במקום ה-14 ברשימת "הנשים העשירות בעולם הבידור" מטעם מגזין פורבס.
בשנת 2013 הופיעה בולוק במותחן הבדיוני המוערך שובר הקופות של אלפונסו קוארון "כוח משיכה" בתפקיד המהנדסת הרפואית ד"ר ראיין סטון אשר מוצבת לראשונה בחייה במשימת חלל.
בולוק זכתה לביקורות משבחות על הופעתה בסרט, היא הועמדה לפרס אוסקר בפעם השנייה בקריירה שלה, לפרס גלובוס זהב ולפרס באפט"א.
ב-2018 גילמה את דבי אושן בסרט "אושן 8", באותה שנה גילמה בולוק את מלורי בסרט האימה "קופסת הציפורים" על תפקיד זה זכתה בפרס "הביצוע הכי מפוחד" בטקס MTV בשנת 2019.
בשנת 2022 יצא לאקרנים הסרט "העיר האבודה", בו גילמה את לורטה סייג', כמו כן לקחה חלק בהפקתו.
חיים אישיים
בולוק הייתה במשך כארבע שנים בת זוגו של השחקן טייט דונובן, לו הייתה מאורסת תקופה קצרה. ב-16 ביולי2005 נישאה בולוק לבונה האופנועים ג'סי ג'יימס, ובאפריל 2010 הגישה תביעת גירושין לאחר שגילתה כי בגד בה. הגירושים נכנסו לתוקף ביוני 2010, והליך האימוץ בו החלו השניים כשעוד היו ביחד נשלם רק לאחריהם; בולוק מגדלת את הבן המאומץ כאם יחידנית. ב-2015 אימצה בת.
מאמצע 2015 ועד שנת 2023 בולוק הייתה במערכת יחסים עם הצלם בריאן רנדל. רנדל נפטר באוגוסט 2023 לאחר התמודדות עם טרשת אמיוטרופית צידית.[2]
בבעלותה של בולוק מספר בתי עסק בעיר אוסטין, טקסס. בעבר תרמה כספים לארגון הצלב האדום. עד גיל 18 הייתה לה אזרחות כפולהאמריקאית וגרמנית. לאחר מכן, הייתה לבולוק אזרחות אמריקאית בלבד עד 2009, כשהגישה בקשה לאזרחות גרמנית בשנית.