Tokióban született, ahol repülőmérnök apja éppen dolgozott, majd néhány évig Kanadában is élt, mielőtt a család hazatért volna Norvégiába. A visszahúzódó, érzékeny lány imádta a filmeket (kedvencei közé tartozott Vittorio De Sica Csoda Milánóban és Chaplin Rivaldafény című alkotása), az iskolai színielőadásokon egy személyben volt író, rendező és főszereplő. Az ötvenes években Londonban folytatott színi tanulmányokat, a világot jelentő deszkákra először a stavangeri színházban állt, és sikert aratott az Anna Frank naplója előadásában. A hatvanas évek elején az oslói Nemzeti Színház tagja lett.

Ekkoriban kötött barátságot svéd kolléganőjével, a Bergman-filmekben szereplő Bibi Anderssonnal. A rendező felfigyelt hasonlóságukra, és Persona címmel forgatókönyvet írt számukra - ebben Ullmann, aki még nem beszélt svédül, néma szerepet kapott, de így is képes volt az érzelmek sokaságának kifejezésére. (Később annyira megtanulta a nyelvet, hogy a legtöbben nem norvég, hanem svéd nemzetiségűnek tartják.)

Ingmar Bergman (1918 - 2007) svéd filmrndező és partnere, Liv Ullmann színésznő egy sajtótájékoztatón 1968-ban (Fotó/Forrás: Keystone/Hulton Archive/Getty Images)

A filmmel kezdődött szoros szakmai és magánéleti kapcsolata Bergmannal, akivel 1965-től öt évig együtt is élt, a rendezőtől született egyetlen gyermeke, az íróként sikeres Linn Ullmann. Bergmannal tíz filmet készített, köztük a hatvanas évek végén a művészet és társadalom kapcsolatát, az alkotó ember küzdelmét ábrázoló trilógiát (Farkasok órája, Szégyen, Szenvedély), amelyben a gyenge, ingatag férfiakkal szemben a nők jelentik a megnyugvást, a biztos pontot és az erőt. 1967-ben dolgoztak először és utoljára együtt színházban, Pirandello Hat szerep keres egy szerzőt című színművében.

1971-ben ismét Bergmannal forgatta a Suttogások és sikolyokat, majd a széthulló emberi kapcsolatokról kíméletlen őszinteséggel valló Jelenetek egy házasságból következett. (A legenda szerint ő volt az egyetlen színésznő, aki partnerei közül nem esett szerelembe a férj szerepét alakító Erland Josephsonnal.) Ullmann ezt a filmet, amelynek 2003-ban a "folytatása" is elkészült (a Saraband egyben Bergman hattyúdala volt), saját öntudatra ébredésében is fontos állomásként értékeli.

Másodszorra a Szemben önmagunkkal című Bergman-filmben jelölték Oscar-díjra 1976-ban, így azon néhány színész egyike, akit idegen nyelvű filmben nyújtott alakításáért többször is jelöltek. A svéd rendező instruálta a Kígyótojásban és az Őszi szonátában is, utóbbiban a híres zongoraművészt alakító Ingrid Bergman lányát játszotta. Bergman felkérését csak egyszer utasította vissza, az Oscar-díjat nyert Fanny és Alexandert mondta le egy norvégiai forgatás kedvéért, ezt később meg is bánta.

Elhárította többek között Brian De Palma megkeresését, aki a Gyilkossághoz öltözve című film főszerepét szánta neki, a Szex és New York című tévésorozatban, illetve az egyik Ocean's-filmben felajánlott szerepről később kora miatt mondott le. Legismertebb angol nyelvű filmje A híd túl messze van című, Richard Attenborough rendezte, parádés szereposztású második világháborús filmeposz. Játszott Zsigmond Vilmos egyetlen rendezésében, az 1991-es Tékozló apában.

ugyanebben az évben ő volt a narrátora a legjobb animációs rövidfilm kategóriában Oscar-díjat nyert norvég-kanadai alkotásnak. Színésznőként egyik legutóbbi alakítását hat éve a Két élet című német drámában nyújtotta.

Rendezéssel is foglalkozik, 1992-es Sofie című drámájában és a 2000-ben Bergman forgatókönyvéből forgatott Hűtlenekben is Erland Josephsont instruálta, közben megfilmesítette a Kristin Lavransdatter című népszerű norvég regényt, utóbbi forgatókönyvét is ő írta. 2014-ben August Strindberg Julie kisasszony című drámáját vitte filmre Colin Farrell és Jessica Chastain főszereplésével. Filmjeinek a hit a sarokpontja, és egyébként is az olyan alkotásokat kedveli, amelyek szeretetet, megértést, szolidaritást sugallnak és gondolatokat ébresztenek.

Liv Ullman a 10. LumiereFilmfesztivál megnyitóján (2018, Lyon, Franciaország) (Fotó/Forrás: Stephane Cardinale - Corbis/Corbis via Getty Images)

Színpadi színésznőként is kiváló. Legismertebb szerepe Nóra Ibsen drámájában, egy Broadway-előadásért 1975-ben Tony-díjra is jelölték. Két évvel később újra jelölték egy O'Neill-drámában nyújtott alakításáért.

Ezután Norvégiában színpadra vitte O'Neill Utazás az éjszakába című művét, amelyben maga is játszott; negyedszázad után először lépett szülőhazájában színpadra. Az előadás érdekessége, hogy a próbákat Bergman egykori svédországi otthonában, Farö szigetén tartották.

Liv Ullmann számos életműdíjat kapott, köztük 2004-ben az Európai Filmakadémiától, 2005-ben a norvég királytól hazája egyik legmagasabb kitüntetését vehette át. A nyolcvanas évektől érdeklődése a politika felé fordult, az UNICEF jószolgálati küldötteként beutazta a világ számos válságövezetét. 1994-ben Thor Heyerdahl kutatóval együtt ő volt a lillehammeri Téli Olimpiai Játékok megnyitó ünnepségének házigazdája. Kétszer volt férjnél, második, amerikai férjével több mint két évtizedig élt New Yorkban. A több nyelven beszélő színésznőnek több önéletrajzi könyve is (Változások, Választások) megjelent.