Nasce nei pressi del Lago d’Iseo, secondo di tre figli, padre artigiano e madre casalinga. All’eta di 14 anni inizia a lavorare con il padre come piastrellista a Villongo, in provincia di Bergamo. Presta servizio per un anno e mezzo nella Polizia di Stato.
A 20 anni parte per San Diego in California, dove per mantenersi lavora come cameriere, pizzaiolo, pony express e baby sitter. Rientra in Italia e lavora come animatore per un villaggio turistico.
Inizia a lavorare nel mondo dello spettacolo nel 1988, a teatro e nei fotoromanzi, per passare subito dopo in produzioni teatrali, cinematografiche e televisive. A Roma nel 1990 debutta come attore nel film “Il mago” diretto dal regista Ezio Pascucci accanto al grande Anthony Quinn. Nel 1992 si diploma all’Accademia nazionale d’arte drammatica con il maestro Orazio Costa con un saggio d’esame tratto dall’Amleto di William Shakespeare; si perfeziona professionalmente sotto il regista teatrale Luca Ronconi, e lavora accanto a Liliana Cavani in “Dove siete? Io sono qui” del 1993. Nel 1995, frequenta un corso a Los Angeles, e torna in scena in Italia con “Sogno di una notte di mezza estate”, “Peer Gynt” e soprattutto “L’avaro” di Molière con la regia del celebre Giorgio Strehler.
Dopo alcuni ruoli minori in fiction e film, nel 1998 è protagonista della miniserie tv “La donna del treno”, diretta da Carlo Lizzani, ma raggiunge la popolarità quando è il protagonista, insieme a Valentina Chico, di “Incantesimo” (1998-2001).
La svolta nella sua carriera arriva nel 2003 con “La meglio gioventù” di Marco Tullio Giordana con Luigi Lo Cascio e Fabrizio Gifuni, suoi grandi amici, e accanto ad Adriana Asti, oltre a Sonia Bergamasco, Maya Sansa, Jasmine Trinca e Riccardo Scamarcio, vincitore della sezione Un Certain Regard del Festival di Cannes 2003 e di altri numerosi premi, grazie al quale Boni ottiene il Nastro d’argento come miglior attore protagonista 2004.
La collaborazione con il regista Marco Tullio Giordana genera altre due pellicole: “Quando sei nato non puoi più nasconderti” (che gli frutta il Globo d’oro come miglior attore rivelazione) del 2005 e “Sanguepazzo” del 2008.
Nel 2005 gira il film “La bestia nel cuore”, diretto da Cristina Comencini, che viene candidato all’Oscar come miglior film straniero, mentre nel 2006 si aggiudica il Globo d’oro come miglior attore per il film “Arrivederci amore, ciao”, di Michele Soavi. Nel 2006 gira “Viaggio segreto”, per la regia di Roberto Andò, accanto a Emir Kusturica.
Nel 2007 interpreta il personaggio del principe Andrej Bolkonskij in “Guerra e pace”, tratta dall’omonimo romanzo di Lev Tolstoj, ed è inoltre il protagonista di “Caravaggio”, trasmessa nel febbraio 2008 da Rai Uno.
Successivamente recita in “Puccini” con la regia di Giorgio Capitani, realizzata nell’anno del 150º anniversario della nascita del grande compositore lucchese; recita inoltre in “Rebecca, la prima moglie”, regia di Riccardo Milani, e nella seconda stagione di “Tutti pazzi per amore” nel ruolo di Adriano Ventoni, fratello di Michele Ventoni (interpretato da Neri Marcorè). Interpreta poi “Come un soffio”, un cortometraggio diretto da Michela Cescon insieme a Valeria Golino, presentato alla 67ª Mostra del cinema di Venezia.
Nel 2010 interpreta il ruolo di un sergente dell’Interpol nel film “The Tourist” diretto da Florian Henckel von Donnersmarck.
Nel 2012 è in onda su Rai 1 con la fiction “Walter Chiari – Fino all’ultima risata”, dove ha interpretato il celebre attore comico.
L’anno successivo viene trasmessa in Francia la serie televisiva “Odysseus”, coproduzione internazionale, che rilegge il mito di Ulisse seguendo una prospettiva insolita, non attraverso gli occhi dell’eroe ma piuttosto delle persone che sono rimaste a Itaca, ossia la famiglia che lo attende con ansia e i Proci che invece sono convinti della sua morte. Il film trae spunto dal poema di Omero per poi allontanarsene nel suo svolgersi. Nel cast internazionale altra presenza italiana è quella di Caterina Murino che veste i panni di Penelope.
Nel luglio 2013 gira il film “Maldamore” del regista Angelo Longoni con Claudia Gerini, Luca Zingaretti, Ambra Angiolini e Luisa Ranieri. Gira anche Fuori Mira di Erik Bernasconi, con Jean-Christophe Folly, Martina De Santis e Franco Brandi. Sempre nello stesso anno è direttore artistico del Festival del Cinema Sociale di Arezzo, manifestazione promossa da CESVOT (Centro Servizi Volontariato Toscana) di Arezzo.
Nel 2014 è andata in onda su Rai 1 la fiction “Gli anni spezzati” (miniserie televisiva) dove interpreta l’ingegnere Giorgio Venuti, dirigente della Fiat Mirafiori.
Nel 2015 debutta alla cinquattottesima edizione del Festival dei due Mondi di Spoleto con l’opera teatrale “I Duellanti”, adattamento dall’omonimo romanzo di Joseph Conrad, di cui condivide la regia con Roberto Aldorasi e il palcoscenico con Marcello Prayer e Francesco Meoni.