Keir Dullea est connu pour avoir été le Commandeur Dave Bowman dans le film culte de Stanley Kubrick
2001, L'Odyssee De L'Espace. Il a repris son rôle dans
2010 L’année Du Premier Contact de Peter Hyams en 1984, d’après le roman d’Arthur C. Clarke, avec Roy Schneider, John Lithgow et Helen Mirren.
À sa filmographie figurent également
Madame X de David Lowell Rich,
The Hoodlum Priest d’Irvin Kershner,
Bunny Lake A Disparu d’Otto Preminger, avec Laurence Olivier, et
Le Renard, une adaptation de la nouvelle de D.H. Lawrence réalisée par Mark Rydell, avec Sandy Dennis. Parmi ses plus récentes prestations à la télévision figurent «The Audrey Hepburn story» avec Jennifer Love Hewitt, et «Songs in ordinary time», avec Sissy Spacek et Beau Bridges.