Bonnie Bartlett is geboren op 20 juni 1929 in Wisconsin Rapids, Wisconsin. Ze is de dochter van Carrie en E.E. Bartlett en is opgegroeid in Moline, Illinois. Haar vader was een verzekeringsagent en een mislukte acteur.
Omdat het haar vader niet gelukt was wilde Bonnie het aller liefst actrice worden, om haar vaders droom na te leven.
Bonnie ontmoette haar man, acteur William Daniles, op 30 juni 1951 op de Northwestern University. In 1961 kregen ze hun eerste zoon, echter overleed hij 24 uur later. Later adopteerden ze twee kinderen, Michael, die assistentregisseur is in Los Angeles en Robert, die artiest en grafisch- ontwerper is in New York.
Bonnie studeerde het acteren met Lee Strasberg. Haar eerste rol speelde ze in een soap van 1955 tot 1959, als invalster.
Toen haar kinderen klein waren bleef ze zoveel mogelijk als moeder thuis. Een van de weinige rollen die ze aannam in die tijd was de rol van Grace Edwards in het Kleine Huis op de Prairie.
