Cranston, 1956'da Hollywood'da radyo sanatçısı Annalisa "Peggy" Sell (1923–2004) ve aktör, senarist Joseph Louis "Joe" Cranston'ın (1924–2014) çocuğu olarak dünyaya geldi. Kyle adlı bir ağabeyi, Amy adlı bir kız kardeşi vardır. Babası Joe sinema sektöründen önce birçok farklı işte çalışmış, ancak hiçbirinde tam olarak dikiş tutturamamıştı, bu nedenle 1967'de ailesini terk etti. 1978'de yeniden çocuklarıyla buluştu ve 2014'teki ölümüne dek oğlu Bryan ve diğer çocukları ile ilişkisi sürdü.

Cranston'ın çocukluk yıllarının bir kısmı büyük anne ve babasıyla geçti. Canoga Park Lisesi'nin ardından Los Angeles Valley College'ın Polis Bilimleri bölümünden mezun oldu. Eğlence dünyasında yer almış ailesi nedeniyle küçükken bazı oyunculuk deneyimleri yaşamış olan Cranston, üniversiteden sonra daha profesyonel bir şekilde tiyato oyunlarında yer almaya başladı. 1983'te başlayan Loving adlı pembe dizide 1985'e kadar sürdürdüğü Doug Donovan rolüyle dikkat çekti. 1987 yapımı Amazon Women on the Moon filmindeki küçük bir rolle sinemaya adım attı. 1990'lar boyunca çok sayıda dizide bölüm oyuncusu olarak yer aldı, anime ve çizgi filmlere seslendirme yaptı, ayrıca zaman zaman sinema filmlerinde göründü. O yılların önemli dizilerinden Seinfeld'in 5 bölümünde Dr. Tim Whatley'i canlandırdı, 1998'de Steven Spielberg'ün Er Ryan'ı Kurtarmak filminde yan karakterlerden bir albay rolündeydi.

Televizyondaki ilk büyük çıkışını Malcolm in the Middle dizisindeki ailenin babası Hal rolüyle yaptı. 2000'de başlayan ve 7 sezon süren dizi sayesinde dünyaca ünlü bir oyuncu haline geldi. Ayrıca 3 Emmy, 1 de Altın Küre adaylığı kazandı. Ancak Cranston'la özdeşleşecek ve onu televizyon izleyicisinin hafızasına kazıyacak rol, 2008'de geldi. Akciğer kanserine yakalanmış bir kimya öğretmeni olan Walter White'ı canlandırdığı Breaking Bad sayesinde çok daha büyük takdir görmeyi başardı. 5 sezon oynadığı, son 3 sezonunda yapımcılığını da üstlendiği dizi sayesinde En İyi Erkek Oyuncu dalında tam 4 Emmy ve 1 Altın Küre, yapımcı olduğu için de En İyi Dizi (Dram) dalında 2 Emmy ve 1 Altın Küre'nin sahibi oldu. Bu müthiş başarıları, onu daha fazla sinemaya yöneltti. 2012 yapımı Oscarlı film Argo'da Jack O'Donnell'ı canlandırdı. 2015 yapımı Trumbo filmindeki senarist Dalton Trumbo performansıyla En İyi Erkek Oyuncu dalında Oscar, Altın Küre ve BAFTA adaylıkları kazandı. 2016'da komedi filmi Bu Da Nereden Çıktı (Why Him) filminde başrolü James Franco ile paylaştı. 2017 yapımı Power Rangers uyarlamasında ise genç Ranger'ların akıl hocası Zordon rolündeydi. 2018'de Wes Anderson'ın Köpek Adası (Isle of Dogs) filminin geniş ve şöhretli seslendirme kadrosunda yer aldı.

Mickey Middleton ile 1977-1982 arasında ilk evliliğini yaptı. 1989'da oyuncu Robin Dearden ile evlendi. 1993'te Taylor Dearden Cranston adında bir kızı dünyaya geldi.