Wie der Manager des Oscar-Preisträgers, Hillard Elkins, in Beverly Hills mitteilte, erlitt Coburn einen Herzinfarkt, als er mit seiner Frau zusammen zu Hause Musik hörte. Berühmt wurde Coburn 1960 mit dem Western „Die glorreichen Sieben“, 1999 erhielt er einen Oscar als bester Nebendarsteller im Streifen „Der Gejagte“.
Coburn wurde am 31. August 1928 in Laurel im US-Staat Nebraska als Sohn eines Automechanikers geboren. In Kalifornien und New York erlernte er das Schauspiel-Handwerk und begann seine Karriere auf kleinen Bühnen, in Werbespots und im Fernsehen. In Hollywood erhielt er kleine Rollen, bei denen er fast immer einen Colt in der Faust halten musste. Sein Filmdebüt gab Coburn 1959 in dem Western „Auf eigene Faust“. Der Durchbruch gelang ihm 1960 als schweigsamer Messerwerfer in „Die Glorreichen Sieben“ an der Seite von Yul Brynner, Horst Buchholz, Steve McQueen und Charles Bronson.
Danach schien er auf das Genre festgelegt, obwohl er auch in der Agenten-Satire „Derek Flint schickt seine Leiche“ und „Derek Flint – hart wie Feuerstein“ (beide 1966) zu überzeugen wusste. Als Derek Flint war er eine attraktive Kopie von James Bond in einer Zeit, in der viele Studios versuchten, den phänomenalen Erfolg der 007-Serie unter Umgehung der Urheberrechte nachzuahmen. Dabei hatten Hollywoods Studio-Gewaltige früh die übereinstimmende Meinung gebildet und jahrzehntelang gepflegt, dass Coburn „keinen Sex Appeal hat“. Das verhinderte immer wieder, dass der 1,90 Meter große schlanke Mann mit den breiten Schultern und dem tiefen Bass Hauptrollen erhielt, in denen er Hollywoods weibliche Superstars erobern durfte. Er sprach von einem „Besetzungs-Kartell“, allerdings nicht erbittert: Das einmal festgelegte Image habe ihm die Möglichkeit eröffnet, auf vielen Ebenen als Schauspieler und, vor allem im Fernsehen, auch als Regisseur zu arbeiten.
Den harten Hund verkörperte Coburn auch in dem Weltkrieg-II-Epos „Gesprengte Ketten“ und in Kriegsfilmen wie „Steiner – Das eiserne Kreuz“ (1977). In einigen Filmen zeigte der sonst als gerissen-cooles Raubein auftretende Coburn auch komödiantisches Talent, oft war er aber auch als Bösewicht zu sehen. Filmkritiker attestierten ihm, dass er allein mit seiner Bühnenpräsenz das Publikum in seinen Bann schlage. Herausragend war er beispielsweise als desillusionierter Sheriff Pat Garrett in dem 1973 gedrehten Streifen „Pat Garrett and Billy the Kid“.
In den 80er Jahren war Coburn fast völlig von der Leinwand verschwunden, weil er an einer schmerzhaften Arthritis erkrankte. Nach eigenen Angaben heilte er sich selbst mit schwefelhaltigen Tabletten. Den Oscar als bester Nebendarsteller erhielt er 1999 erst gegen Ende seiner Karriere, für seine Rolle in John Sturges’ Film „Der Gejagte“, in dem er den brutalen Vater von Hauptdarsteller Nick Nolte gibt.