Después se casó con Louise Newbury en 1987, a la que conoció en un autobús en Londres (Reino Unido), la cual lo acompañó hasta el día de su muerte.
Once días antes, el actor se había sometido a una cirugía para sustituir una válvula del corazón y corregir un aneurisma aórtico.
En la primera trabajó junto con Tom Hanks, Ed Harris y Kevin Bacon; logrando recaudar 355 millones de dólares, la película tuvo nueve nominaciones a los Óscar, incluyendo el Óscar a la mejor película, y Paxton ganó el Premio del Sindicato de Actores al Mejor reparto.
Por otro lado, protagonizó la adaptación al cine de Thunderbirds (2004) junto con Ben Kingsley y Vanessa Hudgens, que no funcionó en taquilla como se esperaba y apenas recibió apoyo de la prensa especializada.
[10][11] Protagonizó luego la serie Big Love junto con Jeanne Tripplehorn, Amanda Seyfried y Chloë Sevigny desde 2006.
[1][12] En 2011 estrenó Haywire, película en la que trabajó junto con Channing Tatum, Michael Douglas, Ewan McGregor y Antonio Banderas.
Paxton fue nominado al Emmy en la categoría a mejor actor principal en miniserie, que finalmente ganó su compañero de reparto Kevin Costner.
Bill Paxton es reconocido por haber sido el único ser del planeta que fue asesinado por xenomorfos, en Aliens, un terminator en Terminator I y por un Depredador en Depredador II, tres de los monstruos cinematográficos más famosos de los últimos años.