Бернгард фон Бюлов родился в Кляйн-Флоттбеке, в Голштинии. Дядя, Хайнрих фон Бюлов, был послом Пруссии в Англии с 1827 по 1840. Отец, Бернгард Эрнст фон Бюлов, занимал государственные посты в Дании и Германии. Брат, генерал-майор Карл Ульрих фон Бюлов, был кавалерийским офицером в Первую мировую войну, участником атаки Льежа в августе 1914 года.
Бернгард фон Бюлов участвовал во Франко-прусской войне, по окончании которой поступил на прусскую гражданскую службу, затем на дипломатическую службу.
В 1876 году он назначен атташе в германском посольстве в Париже, в 1880 — вторым секретарем посольства. В 1884 году назначен первым секретарем германского посольства в Санкт-Петербурге, в 1888 году — посланником в Бухаресте, в 1894 году — германским послом в Риме.
В 1897 году, после отставки Адольфа Маршалла фон Биберштайн, назначен статс-секретарем по иностранным делам (этот же пост в 1873—1875 занимал его отец) в должности министра в правительстве князя Гогенлоэ. Способствовал расширению колониальной экспансии Германии, в 1899 году после проведения успешных переговоров по присоединению Каролинских островов, получил титул графа.
После отставки Гогенлоэ в 1900 году занял посты рейхсканцлера и премьер-министра Пруссии.
Первым действием Бюлова в качестве канцлера была защита в рейхстаге политики германской интервенции в Китае, и в дальнейшем он неоднократно отстаивал интересы германской внешней политики перед парламентом. 6 июня 1905 года ему был присвоен титул князя (F?rst).
В 1909 году, после отказа рейхстага принимать разработанный правительством бюджет, Бюлов подал в отставку. 14 июля 1909 его отставка была принята.
В 1914—1915 годах Бюлов был послом в Италии, но не смог обеспечить ее поддержку Германии или нейтралитет. Многие лидеры Рейхстага надеялись на его возвращение на пост рейхсканцлера, после отставки Теобальда Бетамана-Гольвега (1917).
Князь фон Бюлов умер 28 октября 1929 года.