Su familia tuvo muchos problemas con el racismo, hasta el punto que a su padre le fue negado el servicio en una gasolinera hasta que todos los clientes blancos hubieran sido atendidos. Cuando su padre intentó marcharse y buscar otra gasolinera, el encargado del establecimiento le pegó una escopeta en la cara amenazándolo de muerte con que se quedara y esperara su turno. En otra ocasión, su madre caminaba por la calle con un vestido elegante cuando un policía local se la encontró y la hizo regresar a casa para cambiarse el vestido ya que le describió como "ropa de blanca". Debido al racismo que se respiraba en su Monroe natal, la familia Russell se mudó a Oakland, California.
Russell asistió al Instituto McClymonds, donde no comenzó a sobresalir como jugador de baloncesto hasta sus años junior y senior, y ganando tres campeonatos estatales con el equipo.
La única universidad que ofrecía una beca deportiva a Russell era la Universidad de San Francisco, donde Russell jugó bajo las órdenes del entrenador Phil Woolpert. Junto con sus compañeros de raza negra Hal Perry y K.C. Jones, Russell se convirtió en objeto de insultos racistas, tanto en USF como en los otros lugares.
Russell lideró a USF Dons a los campeonatos de la NCAA de 1955 y 1956, incluyendo una racha de la friolera de 55 partidos consecutivos ganados. Se convirtió en un jugador popular gracias a su fuerte defensa y su habilidad para taponar los tiros rivales, llegando a colocar 13 en un partido.
Durante su carrera universitaria, Russell promedió 20.7 puntos y 20.3 rebotes en 79 encuentros. Fue tan dominante que forzó a la NCAA ha modificar varias reglas, las que vinieron a ser conocidas como las "Reglas de Russell"; tras la temporada de 1955, se decidió ensanchar la línea de tiros libres de seis a doce pies, lo que obligaba a los pívots a jugar más lejos de canasta. También se convirtió en ilegal tocar el balón cuando éste se encuentra en trayectoria descendente a canasta.
Russell no se pudo unir a los Celtics en su primera temporada en la NBA hasta diciembre de 1956 debido a su grandísimo compromiso olímpico. Tras su regreso de Melbourne, Rusel disputó 48 partidos y promedio 14.7 puntos y 19.6 rebotes por partido, liderando la liga en esta última categoría estadística. En los años previos a la llegada de Russell, los Celtics eran un equipo anotador pero pobre en defensa. Sin embargo, con la presencia defensiva de Russell, los Celtics fundaban el inicio de una de las dinastías más largas en la historia del deporte. En la primera temporada el equipo logró un balance de 44-28, consiguiendo una plaza de acceso a playoffs y posteriormente plantándose en sus primeras Finales.
En las Finales de la NBA se enfrentaron a St. Louis Hawks, equipo liderado por la estrella Bob Pettit y el ex-Celtic Macauley. Ambas franquicias llegaron al séptimo partido empatados a encuentros ganados, siendo en el decisivo de la serie en el que Russell completara el famoso “Coleman Play”. El encuentro se decidió en la prórroga, donde los Celtics se impusieron por 125-123, ganando su primer anillo de campeón.
En la temporada 1957-58, Russell promedió 16.6 puntos y 22.7 rebotes por partido, récord de la liga. Un interesante fenómeno ocurrió esa campaña en la NBA; Russell fue nombrado MVP de la Temporada, pero, extrañamente, elegido en el segundo mejor quinteto de la liga, algo que ocurriría constantemente a lo largo de su carrera. La NBA razonó que otros pívots eran más versátiles que Russell, pero ningún otro significaba tanto para su equipo como lo hacía él.
Por segundo año consecutivo los Celtics poseían el mejor récord de la NBA, avanzando fácilmente hasta las Finales de la NBA.
En la campaña 1958-59, Russell continuó con sus dominantes números; 16.7 puntos y 23 rebotes por noche. Se convirtió en uno de los mejores reboteadores de todos los tiempos, promediando no menos de 23 rebotes por partido en sus siete siguientes temporadas en la liga. Los Celtics se hicieron con el mejor récord de la liga ganando 52 partidos, liderados por Russell hacías unas nuevas Finales de la NBA. En las de 1959, los Celtics barrieron a Minneapolis Lakers por 4-0 y conquistaron su segundo anillo.
En las Finales de 1960, los Celtics ganaron a los Hawks tomándose la revancha de hace dos años y consiguiendo su tercer campeonato de la NBA. Russell atrapó 40 rebotes en el segundo partido de la serie, añadiendo además 22 puntos y 35 rebotes en el séptimo y decisivo choque, liderando la victoria por 122-103 de los Celtics.
En la campaña 1960-61, Russell completó otro año de ensueño, promediando 16.9 puntos y 23.9 rebotes por partido. Su equipo consiguió un balance de 57-22, batiendo a Syracuse Nationals por 4-1 en las Finales de División y llegando otro año más a las Finales de la NBA, donde por segunda temporada consecutiva privaron del título a los Hawks (4-1).
Russell firmó un promedio de 18.9 puntos (mejor marca anotadora en su carrera) y 23.6 rebotes por encuentro en la temporada 1961-62, mientras que Chamberlain batía todos los records firmando 50.4 puntos por partido en dicha campaña y anotaba 100 puntos en una sola noche. Los Celtics se convertían en el primer equipo en llegar a las 60 victorias, siendo Russell elegido el MVP. En la postemporada, la franquicia capturó el cuarto anillo en su historia, derrotando en las Finales de 1962 a los Lakers y con un Russell decidiendo la serie con 30 puntos en el séptimo y decisivo partido.
Antes de la campaña 1962-63, el veterano base Bob Cousy se retiró del baloncesto y los Celtics eligieron a John Havlicek, otro futuro Hall of Fame. Una vez más el equipo estuvo liderado por un inspirado Russell, promediando 16.8 puntos y 23.6 rebotes por partido durante dicha campaña y ganando su cuarto título de MVP de la Temporada. Además, por primera vez en su carrera consiguió el MVP del All-Star Game, tras anotar 19 puntos y capturar 24 rebotes para el Este. Por quinto año consecutivo,
los Celtics ganaron el anillo de nuevo ante los Lakers en seis partidos.En la siguiente campaña, la 1963-64, unos Celtics dominantes llegaron de nuevo a las Finales tras derrotar a Cincinnati Royals y San Francisco Warriors de Chamberlain por 4-1 en ambas series. Sería el séptimo anillo en ocho temporadas de Russell, sexto consecutivo, una racha histórica sin precedentes. Anotó 15 puntos y 24.7 rebotes por partido (récord en su carrera), liderando la NBA en rebotes por primera vez desde que Chamberlain llegó a la liga.
Russell tuvo otro año excelente durante la 1964-65, promediando 14.1 puntos y 24.1 rebotes por noche y guiando a los Celtics a 62 partidos ganados. Además, consiguió su segundo título consecutivo de máximo reboteador y el quinto MVP de la Temporada en su carrera. En los playoffs, los Celtics sufrieron para eliminar a Philadelphia 76ers del recién fichado Chamberlain. Russell hizo valer su MVP de la campaña tanto en el tercer partido como en el quinto, donde contribuyó con 28 rebotes, 10 tapones, 6 robos y 7 asistencias. Sin embargo, aquella serie tuvo un final dramático para los 76ers pero glorioso para los de Boston. Cinco segundos antes del final del séptimo partido, los Celtics ganaban 109-110, perdiendo Russell el balón. Sin embargo, un saque de fondo mal dirigido de Hal Greer hizo que John Havlicek robara el balón, causando al comentarista de los Celtics Johnny Most gritar las legendarias palabras: "Havlicek stole the ball! It's all over! Johnny Havlicek stole the ball!". Tras las Finales de División, los Celtics vencieron fácilmente en las Finales de la NBA a los Lakers en cinco partidos y se coronaron un año más campeones de la NBA.
En la siguiente temporada (65-66), los Celtics ganaron su octavo título consecutivo. Esta vez, el equipo de Russell eliminó de nuevo a los 76ers, plantándose en las Finales con los Lakers de rivales por segundo año consecutivo y por cuarta vez en cinco años. Esta vez, la serie estuvo más igualada, decidiéndose en siete partidos. Durante la temporada regular, Russell aportó 12.9 puntos y 22.8 rebotes por encuentro, siendo la primera vez en su carrera que bajaba de 23 rebotes de promedio.
En su penúltima temporada (67-68) en la NBA sus números descendieron, promediando 12.5 puntos y 18.6 rebotes por partido a la edad de 34 años. En las Finales de División, parecía que los 76ers iban a eliminar a los Celtics de nuevo, ya que tras cuatro partidos el resultado era de 1-3 para los de Philadelphia. Sin embargo, lograron igualar la eliminatoria y en el séptimo partido Russell limitó a Chamberlain a tan solo dos intentos de tiros de campo en la segunda mitad. Los Celtics lideraban el marcador 97-95 a falta de 34 segundos cuando Russell sentenció el partido con varias jugadas decisivas que dieron la victoria a Boston. Posteriormente, los Celtics derrotaron a los Lakers en las Finales de la NBA por 4-2, consiguiendo Russell su décimo título en doce años. Russell fue nombrado "Mejor Deportista del Año" por Sports Illustrated.
En la temporada 1968-69 y última de Russell, las posibilidades de ganar el campeonato eran más débiles. Russell aportó 9.9 puntos y 19.3 rebotes por partido, pero los Celtics consiguieron un mediocre balance de 48-34 en temporada regular y entraron en playoffs como el cuarto mejor equipo del Este. Boston llegó de nuevo a las Finales, encontrándose un año más a los Lakers como rivales, aunque esta vez los californianos partían como favoritos con Jerry West, Elgin Baylor y el reciente fichaje de Wilt Chamberlain. Tras seis partidos, la serie estaba igualada, contando los Celtics con serias posibilidades de ganar el campeonato. En el séptimo encuentro, iban por delante con una diferencia de nueve puntos a falta de cinco minutos, además de que Chamberlain dejó el partido por una lesión en la pierna. La fortuna parecía que podría cambiar cuando Chamberlain pidió regresar al partido, pero inexplicablemente el entrenador de los Lakers Bill van Breda Kolff decidió mantener al pívot sentado en el banquillo hasta el final pese al disgusto de West. Los Celtics ganaron el campeonato y Russell consiguió su undécimo anillo en trece años. A la edad de 35 años, Russell atrapó 21 rebotes en su último partido en la NBA.