Filho de um homem de negócios vienense, relatou ele mesmo como, em 1917, membro da Jung Wander Vogel, um movimento de juventude socialista, ficou conhecendo Otto Fenichel, que lhe falaria dos trabalhos de Freud. Orientou-se primeiro para a filosofia e às belas-artes, mas em 1927, começou uma análise com Richard Sterba, e foi na sala de espera deste que teria visto pela primeira vez uma criança autista, ficando fascinado com esse problema. Em 1938, no momento da anexação da Áustria, suas origens judaicas e suas atividades antinazistas provocaram o seu internamento no campo de concentração de Dachau, e depois no de Buchenwald, onde encontrou o filho de Paul Federn. Entretanto, conseguiria ser "resgatado" e chegar aos Estados Unidos. Já em 1942, denunciou os campos de concentração em um artigo, "Comportamento individual e comportamento de massa nas situações extremas". Em 1944, recebeu a direção da escola "ortogênica" Sonia Shankmmann, ligada à Universidade de Chicago. Empreendeu a sua reorganização, para fazer dela um centro-modelo de tratamento das crianças psicóticas e autistas, no interior de um quadro institucional psicanalítico.
Bettelheim expôs seus pontos de vista teóricos e os resultados obtidos nessa instituição em várias obras: O amor não basta e Fugitivos da vida (1955); A fortaleza vazia (1967); Um lugar para renascer (1974). Também escreveu Os filhos do sonho (1969), dedicado às crianças dos kibutzim, e uma Psicanálise dos contos de fadas, publicada em 1976, três anos depois de sua aposentadoria.