С детства увлекался рисованием, окончил художественную школу при Дворце Пионеров им. В. И. Ленина. Однако после школы решил получить специальность врача-психиатра. Во время учебы стал сотрудничать с такими известными изданиями как «Собеседник», «Московский комсомолец», «Литературная газета». После окончания университета более десяти лет работал психиатром.
Пятнадцать лет сотрудничал с ИД «Коммерсант», где был главным художником-карикатуристом. Культовый персонаж Петрович родился именно в это время. Петрович — это собирательный образ маленького человека нашего времени.
Андрей Бильжо несколько лет работал на телевидении: соведущим программы «Итого» с Виктором Шендеровичем, сценаристом программы «Анализы недели» с Леонидом Якубовичем. Кроме того, мультипликационный сериал про Петровича транслировался каналом ОРТ. Число рисунков Бильжо перевалило за 20 тысяч, а мультфильмов — за сотню.
Член Союза художников России и Союза дизайнеров России. Почётный член Российской академии художеств. Основатель ресторана-клуба «Петрович», предприниматель, автор нескольких книг.