Nato come William Theodore Kotcheff il 7 aprile 1931 a Toronto, in Canada, esordì come autore radiofonico in patria, per poi trasferirsi in Gran Bretagna e iniziare la carriera da regista con la commedia satirica Tiara Tahiti (1962), a cui seguì Flagrante adulterio (1965).
Una volta tornato in Canada, dirige Soldi ad ogni costo, pluripremiato film (fra cui con l’Orso d’Oro al Festival di Berlino), interpretato da un giovane Richard Dreyfuss. Il successo gli permette di girare Non rubare… se non è strettamente necessario (1975), commedia interpretata da Jane Fonda e George Segal, e il comico sportivo I mastini del Dallas (1979) con Nick Nolte.
Nel 1982 la Warner Bros. lo ingaggia per dirigere Rambo: complice un Sylvester Stallone palestrato, mette a segno il suo maggior successo commerciale con un film d’azione sul tema ancora scottante dei reduci dal Vietnam. Rambo diventa un cult e un successo planetario che genererà quattro seguiti (non diretti da Kotcheff).La fama raggiunta gli permette di girare un anno dopo Fratelli nella notte (1983), con un ricchissimo cast, ambientato in Vietnam.
La sua carriera continua a fasi alterne, passando dalla commedia, come Weekend con il morto (1989), al film d’azione. Nel 1989 dirige uno dei film da lui stesso considerati più personali, Gente del Nord, un melodramma romanzato ambientato tra i boschi del North Carolina nel1934, tratto da un libro di John Ehle e interpretato da Kurt Russell, Kelly McGillis, Lloyd Bridges e Mitchelle Ryan. Dalla fine degli anni Novanta Kotcheff si è dedicato soprattutto alla televisione, dove ha prodotto e co-diretto la serie Law & Order.