Орландо Джонатан Бланчард Блум е роден на 13 януари 1977 г. в Кентърбъри, Великобритания. Баща му Хари е политически активист, който се бори за граждански права в Южна Африка. Той умира, когато Орландо е едва на четири години. С по-голямата си сестра Саманта са отгледани от майка му Соня и семейния им приятел Колин Стоун.

Когато Орландо навършва 13 години, Соня признава, че всъщност Колин е неговият биологичен баща. Момчето учи в „Сейнт Едмънд” в Кентърбъри, но има много проблеми, заради дислексията, от която страда. Харесва страшно много изкуствата - занимава се с грънчарство, фотография и скулптура.

През 1998 г. влиза да учи в театралното училище „Guildhall”. По същото време пада от тераса и наранява тежко гърба си. Независимо от опасенията на лекарите, че ще остане парализиран, той се възстановява бързо и се връща на сцената. След като завършва „Guildhall”, Блум започва работа по трилогията „Властелинът на пръстените”. Прекарва 18 месеца в Нова Зеландия, за да даде живот на Леголас – героят, който популяризира името му в целия свят. През 2001-ва се снима във филма на Ридли Скот – „Блек хоук”. Четири години по-късно играе с Хийт Леджър и Наоми Уотс в „Бандата на Кели”.

Същата година започват снимките и на първата част от пиратската трилогия „Карибски пирати: Проклятието на Черната перла” (2003). През 2004 се „връща” в Древна Гърция с ролята на Парис в „Троя”. Следват снимки при Ридли Скот в „Небесно царство” и при Камерън Кроу в „Елизабеттаун” (2005). През 2006-та Блум участва във втората част на „Карибски пирати” и в романтичната комедия „Любов и други катастрофи” с Британи Мърфи.

Идва 2007-ма и ”Карибски пирати: На края на света”. В "Тримата мускетари" Орландо е в ново амплоа - засукан и пресметлив подмолен агент на британската короната.

Носител е на „Европейска филмова награда“ и номиниран за награда „Сатурн“. От 2014 г. има звезда на Холивудската алея на славата.