Kendini baş belası ilan eden Owen Cunningham Wilson, aslen Massachusetts'li İrlandalı-Amerikalı bir ailenin çocuğu olarak Dallas'ta doğdu. Fotoğrafçı olan annesi Laura (Cunningham), reklamcı olan babası Robert Andrew Wilson ve kardeşleri Andrew Wilson (en büyükleri) ve Luke Wilson (en küçükleri) ile birlikte Teksas'ta büyüdü. Onuncu sınıfta St. Mark's School of Texas'tan (Dallas, TX) atılan Wilson, ikinci yılını Thomas Jefferson School'da tamamladı ve ardından New Mexico'daki bir askeri akademiye gitti. Daha sonra Austin'deki Teksas Üniversitesi'ne devam etti ve burada gelecekteki akıl hocası ve arkadaşı Wes Anderson ile tanıştı. Bottle Rocket (1996) adlı bir senaryo yazdılar ve bunu aile dostları olan senarist L.M. Kit Carson'a gönderdiler, o da yapımcı Polly Platt'a gönderdi, o da James L. Brooks'a verdi, o da Teksaslılara uzun metrajlı bir film yapmaları için 5 milyon dolar verdi. Eleştirmenlerin övgülerine rağmen Bottle Rocket (1996) sadece bir milyon dolar hasılat elde etti. Filmi çektikten sonra Wilson Hollywood'a taşındı ve iki erkek kardeşi ve Anderson'la birlikte bir ev kurdu. Owen kısa sürede kendini Baş Belası (1996), Perili ev (1999), Anaconda (1997) ve Şampiyonların kahvaltısı (1999) gibi bir dizi büyük bütçeli filmde rol alırken buldu. Ardından Şanghaylı kovboy (2000), Zor Baba (2000) ve Düşman hattı (2001) geldi. Sadece birkaç kez kırılan burnuyla değil, aynı zamanda senaryo konusundaki özgürlüğüyle de tanınıyor. Tenenbaum Ailesi (2001) filmini birlikte çalıştığı Wes Anderson ile birlikte yazdı.