Björn Hedvall föddes i Gävle 1889 men familjen flyttade så småningom till Stockholm där han och hans syskon kom att utbilda sig. Hans syster Eivor blev textilkonstnär och känd under namnet Eivor Fisher.
Studierna började på Byggnadsyrkesskolan (1908–1911) vid Tekniska skolan i Stockholm, Bysan kallad. Parallellt med dessa studier deltog han även vid undervisningen på Klara skola läsåret 1910–1911, en skola som bara existerade under ett år och leddes av Ragnar Östberg, Ivar Tengbom, Carl Westman och Carl Bergsten. Skolan startades som en protest mot arkitekturutbildningen vid Konstakademien och bland de sex eleverna märktes Gunnar Asplund och Sigurd Lewerentz samt Osvald Almqvist. Hedvall fortsatte sina studier vid Kungliga Tekniska Högskolan, KTH, under åren 1913–1916 och avslutade dem vid Konstakademien 1918–1920.
Björn Hedvall började jobba redan under studietiden. Under studierna på Bysan hade han lärt känna Osvald Almqvist vars ritare han blivit. Almqvist slog sig samman med Gustaf Linden och efter Bysan började Hedvall på deras kontor, först som ritare men med tiden fick han egna uppdrag, mycket tack vare att Linden 1912 blivit stadsarkitekt i Linköping och fick allt mer att göra. Under 1910 ritade Hedvall flera villor, fabriksbyggnader och flerbostadshus.
Efter avslutade studier och giftermål var det 1921 dags för Hedvall att öppna eget och därmed påbörjade Björn Hedvall sin imponerande gärning. Han var ytterst produktiv och dessutom verksam under många år vilket gör att hans byggnader är en viktig del av stadsbilden, framförallt på Kungsholmen i Stockholm där han under sent 1920-tal och tidigt 1930-tal ritade många hus, både i klassicistisk stil och utpräglat funktionalistiska. Totalt blev det cirka 270 hus i huvudstaden.
Hedvall hade förmågan att rita många och välplanerade smålägenheter i ett trapphus när så krävdes. Önskade beställaren stora och sinnrikt inredda våningar, ritade han ljusa och luftiga våningar med jungfrukammare, serveringsgång och matsal. Oavsett lägenhetsstorlek skapade han genomblickar och rundgångar. 1920- och 30-talen var en brytningstid när både smålägenheter och stora lyxvåningar efterfrågades, även om det var de förra som dominerade. Framförallt i kvarteren kring Norr Mälarstrand och Pontonjärgatan hittar man en stor andel Hedvallhus.
Under tiden på Bysan hade Björn Hedvall lärt känna Max Gumpel som blev en på sin tid välkänd byggmästare som kom att bli en av Greta Garbos närmaste vänner. De två lär ha varit förlovade en kort tid, men kärleken övergick till vänskap som varade livet ut. För Garbos räkning inredde han en liten svit i den takvåning han disponerade i ett av sina hyreshus på Norrbackagatan i Stockholm. Exteriören och takvåningens planlösning är signerade Björn Hedvall som även ritade det påkostade badrum som hörde till Garbos svit. Genom åren kom Hedvall och Gumpel att samarbeta i ett femtiotal olika projekt. Till exempel enkla bostäder i Kristineberg, Eden Hotel på Sturegatan och flerbostadshuset med biograf Rio i Jönköping som blev deras sista gemensamma i mitten av 1950-talet.
1928 vann Björn Hedvall en tävling om Kontors- och läkarehus vid Sturegatan i Stockholm. Resultatet blev funkispärlan Eden Hotel (sedermera Lydmar hotel och idag kontor) och ett intilliggande bostadshus med stora praktvåningar vars fasad istället utfördes i klassicistisk stil. Hotellets glasfasad blev mycket uppmärksammad och stod klart lagom till Stockholmsutställningen sommaren 1930. Tyvärr blev interiören betydligt mer konservativ och ett förslag till restaurangen signerat Sigurd Lewerentz genomfördes aldrig. Hotellet blev dock en framgång för Hedvall och är ett tidigt exempel på radikal funkisarkitektur.
Ett par år senare stod Paraden på Gärdet klar, Stockholms modernaste funkisbiograf. Salongen var stor, precis som husets påkostade våningar som vetter åt den soliga Valhallavägen. Hedvall hade ritat biografer redan på 1920-talet och Metropol på Sveavägen, i höjd med Odengatan, är ett exempel. 1936 invigdes Royalbiografen på Kungsgatan som var en mycket påkostad anläggning med god akustik och elegant foajé.
Under 1930-talet byggdes Norr Mälarstrand ut. Björn Hedvall hade ritat tre hus i slutet av 1920-talet, nr 8–10, 18 och 20. Det sistnämnda i modern funkisstil med stora hörnbalkonger mot Riddarfjärden. Under 1930-talet ritade han ytterligare tre hus, bland annat nr 56 som hör till gatans vackraste hus. Fönsterytorna är enorma och formspråket modernt. Interiört finner man dock fortfarande mörkbetsade takbjälkar i matsalen och höga golvsocklar i vardagsrummen. De som hade råd med dessa stora våningar föredrog ofta en mer konservativ inredningsstil.
Staden expanderade under 1930-talet. Förutom Gärdet byggde man längst ut på Kungsholmen, i Kristineberg och Fredhäll och naturligtvis ritade Hedvall hus även här. En fastighet på Levertinsgatan hör till de mer intressanta. Våningsplanen är halvplansförskjutna i förhållande till varandra vilket ger liv åt fasaden och framförallt takfoten, vars höjd varierar. Lägenheterna var små och byggdes för HSB:s räkning i ett försök att bygga billiga hyresrätter för dem som inte hade råd med kontantinsatsen till en bostadsrätt.
Hammarbyhöjden och Traneberg stod näst på tur när Stockholm växte. I dessa områden stod Björn Hedvall som arkitekt till åtskilliga hus. Här ute var det smalhus som dominerade och de saknade det mörka utrymme som var oundvikligt i de tjockare husens mitt. Björn Hedvall var ingen vän av dessa utrymmen och det måste ha varit en befrielse att kunna rita små och vällösta lägenhetsplaner i förorterna.
Det finns en del villor i Stockholm som bär Hedvalls signatur. I mitten av 1920-talet ritade han en hem till sig och sin familj på Hallingsbacken 5 i Ålsten. En tidig funktionalistisk och intressant villa ligger på Lusthusbacken 15 i Ålsten. Den ritades 1929 åt Matilda Staël von Holstein och Ingegerd Palme. En av de största villorna i Södra Ängby är också ett verk av Hedvalls penna. Den är en fantastisk skapelse i tre våningar och takterrass som står på Molinvägen 5.
Björn Hedvall fortsatte sin verksamhet upp i hög ålder. I mitten av 1950-talet ritade han Ängbykyrkan i Blackeberg som invigdes 1959. Under senare delen av sitt liv ritade han också en hel del av industribyggnaderna i Ulvsunda.
Björn Hedvall avled 1982, 92 år gammal.