歐文出生于美國德州達拉斯，愛爾蘭裔美國人，家庭信仰羅馬天主教。母親勞拉·康寧漢·威爾遜是一名知名攝影師，父親羅伯特·安德魯·威爾遜是一名廣告行政人員及一間公共電視臺的導播。歐文曾進入蘭普萊特學校就讀，2005年曾經造訪母校；也曾就讀德州圣馬克學校，不過在高一時期因為了數學作業而偷竊數學老師的教科書，所以被踢出學校。之后畢業于新墨西哥軍校。 1991年，歐文與兩個兄弟路克以及安德魯一同搬到洛杉磯，展開演藝生涯。1994年以自編自演的《Bottle Rocket》踏入影壇，其后出演了《狂蟒之災》、《世界末日》、《鬼入侵》等賣座的影片，2000年在與香港功夫巨星成龍合作主演《上海正午》之前，歐文·威爾森雖然也曾在幾部頗為有名氣的影片中露面，但一直無緣擔當主角。 《上海正午》在歐美的大獲成功，使得歐文在好萊塢闖出了一片天地。憑借強烈的個人風格，歐文出現在多部喜劇片中并擔當主角，均獲得不錯的口碑，使他躍升好萊塢一線明星的行列。2001年接連主演的《深入敵后》、《祖蘭德》、《特倫鮑姆一家》均叫好又賣座，已一躍成為當前好萊塢最為炙手可熱的男星之一，星路一片坦途。2004年與本·斯蒂勒合作的重拍片《警界雙雄》叫好又叫座，《婚禮傲客》與《同居三人行》也出現了他的身影，并與《同居三人行》女主角凱特·哈德森因戲生情，但兩人于2007年5月底宣告分手，8月，歐文即傳出為情自殺。經過多日休整，他于2008年3月月重返影壇，攜手詹妮弗·安妮斯頓拍攝拍攝新片《馬利和我》。
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