Билли Джо Армстронг появился на свет 17 февраля 1972 года в небольшом городке Родео, штат Калифорния. Он был самым младшим из шести детей в семье. Его отец работал дальнобойщиком, а также подрабатывал в клубах, исполняя джаз. Мать Билли Джо была официанткой в одном из ресторанчиков города. В сентябре 1982 года, если будущей звезде было только 10 лет, его отец, Энди, скончался от рака желудка. после два года потом этого его мать снова вышла замуж. Билли тяжело воспринял это событие, он стал враждовать этого человека.
Петь Билли начал довольно-таки рано, в 5 лет. Он неоднократно бывал в больницах и пел там их пациентам. порядком позже у него появилась собственная песнь "Look For Love", записанная местной компанией Fiat Records. В 11 лет мать подарила ему первую электрогитару, это была знаменитая "Blue", на которой Билли играет и по сей день.
В 10 лет Билли Джо познакомился с Майком Дёрнтом (Mike Dirnt) в школьном кафе. Оставаясь друг у друга на ночь, они слушали и исполняли песни таких грандов рока, как Оззи Осборн (Ozzy Osbourne), Деф Лепард (Def Leppard) и Ван Хален (Van Halen). Не меньшее действие на их музыку оказало также творчество альтернативной группы Bay Area на протяжении восьмидесятых. В 14 лет Билли Джо сочинил свою первую песню ("Why Do You Want Him?"), которая рассказывала о его матери и отчиме. В 1987 году Билли Джо и Майк пригласили в группу Sweet Children барабанщика Джона Крифтмайера (John Kriftmeyer) под псевдонимом Ал Собрант (Al Sobrante) и начали свою творческую карьеру. Их первое, но очень не последнее, выступление состоялось в клубе Rods Hickory Pit in Vallejo. За день до своего восемнадцатилетия, уже примерно закончив школу, Билли бросил учёбу и решил посвятить всё своё век Sweet Children. Его призванием стала музыка.
В 1990 году их музыкант Ал Собрант ушёл из группы, и предварительно Билли с Майком встал задание о новой кандидатуре. Лучшим вариантом был ударник Gilman Street Тре Кул. кроме общество поменяла слово на то, которое нынче известно всему миру - Green Day. Но тутто всё всего начиналось. Свой застрельщик тур по стране ребята совершили заодно с отцом Тре, что возил их на своём старом доме на колёсах.
В Миниаполисе Билли встретился с девушкой Адрианой Нессер (Adrienne Nesser), которая после стала его женой 2 июля 1994 года. За день до церемонии бракосочетания выяснилось, что Адриана беременна. В марте 1995 года у Билли Джо родился сын, которого назвали Джозеф Марсиано (Joseph Marcicano), в сентябре 1998 жена подарила ему второго мальчика - Джейкоба Дэнжера (Jacob Danger). теперь семейство Билли Джо Армстронга проживает в городе Беркли, штат Калифорния.
кроме группы Green Day он выступал в таких бэндах, как Pinhead Gunpowder (где играет до сих пор), Blatz, Rancid (отыграл 1 согласие и был соавтором песни "Radio"), The Lookouts, Goodbye Harry, Corrupted Morals.
Его главным занятие в группе являются игра на гитаре и, очевидно же, вокал. Также Билли владеет губной гармоникой, мандолиной, пианино, умеет забавлять на ударной установке.