Burton Stephen Lancaster 1913. november 2-án született New Yorkban, nagyszülei ír bevándorlók voltak. Kelet-Harlemben nőtt fel, idejének legnagyobb részét az utcán töltötte, talán ezért is vonzódott egész életében a kalandok és a veszélyes helyzetek iránt. A középiskolában a sportok terén tűnt ki, de a kiváló atletikus képességekkel megáldott fiatalember az egyetem helyett 17 évesen inkább artistának állt. 1939-ben egy sérülés vetett véget cirkuszi karrierjének, ezután alkalmi munkákat vállalt, dolgozott pincérként, sofőrként és eladóként is. Miután az Egyesült Államok belépett a második világháborúba, őt is besorozták a seregbe. Katonai szolgálatát a hadsereg szórakoztató egységénél töltötte, és leszerelése után úgy döntött, megpróbálkozik a színészettel.
A Broadwayen első meghallgatása után szerepet kapott egy háborús drámában, amely alig három hétig futott, de Harold Hecht producer felfigyelt a jóképű, sportos alkatú Lancasterre és Hollywoodba vitte. Első főszerepét 1946-ban a Gyilkosok című krimiben játszotta Ava Gardner oldalán, és az ügyes beállításoknak köszönhetően jellegzetesen szögletes arca, aprólékosan kidolgozott fizikuma nagy feltűnést keltett. A kritikusok „izmos Apollóként” méltatták és azt írták róla: „izomköteg angyali tekintettel”.
Ezután már nem is volt más dolga, mint hogy sorra igent mondjon a szerepekre, amelyekből évente hármat-négyet is kapott, főként háborús hősöket, kalandorokat, szenvedélyes figurákat alakított. Hogy karrierjét kézben tartsa, Hechttel közösen 1947-ben produkciós céget alapított, majd csatlakozott hozzájuk az író-rendező James Hill. A vállalkozás, amelynek a United Artist stúdióval volt filmforgalmazási megállapodása, olyan forgatókönyveket igyekezett felkutatni, amelyekben Lancaster minden téren kidomboríthatta adottságait. Ezek között olyan kasszasikerek voltak, mint Az apacs harcos vagy a négy Oscart bezsebelő Paddy Chayefsky forgatókönyve alapján készült Marty. Lancaster legendásan híres volt arról, hogy a hollywoodi stúdióktól függetlenül fenntartotta bevált munkakapcsolatait: Harold Hecht tizenhét, Hal B. Wallis nyolc filmjének volt a producere, kollégái közül Kirk Douglasszel hét, Nick Cravattal közel tíz filmet forgatott, John Frankenheimer rendező öt filmjét instruálta.
Fred Zinnemann 1953-ban ajánlotta fel neki a Most és mindörökké című háborús filmdráma főszerepét, amelyért a színészt Oscar-díjra jelölték. Az Amerikai Filmintézet által minden idők száz legromantikusabb filmje közé beválasztott alkotásban szerepel a filmtörténet leghosszabb és legszenvedélyesebb csókja, amelyet Lancaster Deborah Kerr-rel váltott egy napsütötte tengerparton.
A színészt a közönség és a szakma folyamatos rokonszenve és elismerése övezte, remek alakítást nyújtott irodalmi alkotások filmváltozatában (Arthur Miller: Édes fiaim, Tennessee Williams: A tetovált rózsa) és kalandfilmekben (Az esőcsináló, Szerencsevadászok, Skalpvadászok, Újra szól a hatlövetű, Ulzana portyája). Az 1954-es Vera Cruz című westernben Gary Cooper volt a partnere, a Trapéz című filmben régi cirkuszi számait mutathatta be Gina Lollobrigida és Tony Curtis oldalán. 1960-ban az Elmer Gantry című moziban olyan drámai erővel játszotta az iszákos szerencsejátékost, hogy alakításával elnyerte a legjobb színésznek járó Oscar- és Golden Globe-díjat, valamint a New York-i filmkritikusok díját.
Érett színészként inkább a kihívásokat kereste a kasszasikerrel szemben, ha tetszett neki egy szerep vagy szeretett együtt dolgozni egy rendezővel, kevesebb pénzért is igent mondott. Nem hagyta befolyásolni magát: Luchino Visconti benne találta meg az ideális Salina herceget A párduc című háborús drámájához; az olasz rendező a forgatás után a „legrejtélyesebb férfinak” nevezte Lancastert, akivel valaha találkozott.
A rendezéssel is megpróbálkozott, első szárnypróbálgatása a kamera mögött 1955-ben A kentucki vadász című western volt, amelynek főszerepét is eljátszotta. 1974-ben készítette Az éjjeliőr című misztikus filmjét, amelyben forgatókönyvíróként is bemutatkozott. Élete utolsó Oscar-jelölését az Atlantic City című filmben Susan Sarandon oldalán nyújtott alakításáért kapta 1981-ben, emellett ezért számos egyéb elismerést is begyűjtött, köztük a második Bafta-díját. 1990-ben agyvérzést kapott, félig lebénult és beszélni is alig tudott. Harmadik szívinfarktusa vitte el, 1994. október 20-án Los Angelesben halt meg.
Lancaster háromszor nősült, mind az öt gyermeke második, Norma Andersonnal kötött házasságából született. Közismerten liberális nézeteket vallott, ellenezte a vietnámi háborút és a második világháború utáni kommunistaellenes boszorkányüldözést. Egyike volt azon filmsztároknak, akik 1963 augusztusában részt vettek a Martin Luther King által szervezett tüntetésen, és a lelkész mozgalmát anyagilag is támogatta.
Öntudatos, független ember volt, aki saját belátása szerint fogadott el és utasított vissza szerepeket, a filmvásznon pedig a testi erő és a lelki érzékenység egyedülálló kombinációját sikerült megjelenítenie. Csillaga van a hollywoodi Hírességek sétányán, 2013-ban a New York-i Lincoln Center születésének 120. évfordulóján 12 legismertebb filmjének vetítésével emlékezett meg róla. Az Amerikai Filmintézet minden idők legjobb amerikai férfiszínészeinek listáján a 19. helyre sorolta.