Nigel John Dermot "Sam" Neill, 14 Eylül 1947 tarihinde Omagh, Kuzey İrlanda'da dünyaya gelmiştir. İngiliz ordusunda görevli bir babanın oğlu olan Neill, 1954 yılında ailesiyle birlikte Yeni Zelanda'ya taşındı ve Christchurch şehrinde büyüdü. Üniversite yıllarında İngiliz Edebiyatı eğitimi alırken oyunculuğa ilgi duymaya başladı. Kariyerine Yeni Zelanda Ulusal Film Birimi'nde belgesel yönetmeni ve oyuncu olarak adım atan Neill, ilk büyük çıkışını Yeni Zelanda yapımı politik gerilim filmi "Sleeping Dogs" (1977) ile gerçekleştirdi. Bu filmdeki performansı, Avustralyalı yönetmenlerin dikkatini çekti ve Judy Davis ile başrolü paylaştığı "My Brilliant Career" (1979) filmiyle uluslararası arenada tanınmaya başladı.
1980'lerin başında Hollywood'a geçiş yapan aktör, "Omen III: The Final Conflict" (1981) filminde Deccal Damien Thorn rolünü üstlenerek ilk büyük başrolünü aldı. Aynı yıl Andrzej Żuławski'nin kült psikolojik korku filmi "Possession"da (1981) sergilediği yoğun performansla eleştirmenlerin takdirini kazandı. 80'ler boyunca "Dead Calm" (1989) ve "A Cry in the Dark" (1988) gibi gerilim ve drama ağırlıklı yapımlarda rol alarak çok yönlü bir oyuncu olduğunu kanıtladı. "Kızıl Ekim" (The Hunt for Red October) (1990) filmindeki Rus subayı rolüyle de gişe sinemasındaki yerini sağlamlaştırdı.
Ancak Sam Neill'ın kariyerindeki zirve noktası ve onu dünya çapında bir ikon haline getiren yıl 1993 oldu. Steven Spielberg'in yönettiği, sinema tarihinin en yüksek hasılatlı filmlerinden biri olan "Jurassic Park"ta (1993) paleontolog Dr. Alan Grant karakterini canlandırdı. Bu rol, onun adını macera ve bilimkurgu sinemasına altın harflerle yazdırdı. Aynı yıl, Jane Campion'ın Oscar ödüllü başyapıtı "Piyano"da (The Piano) (1993) da rol alarak, hem ticari hem de sanatsal sinemada ne kadar başarılı olabileceğini gösterdi.
Kariyeri boyunca türler arasında başarıyla geçiş yapan Neill, John Carpenter'ın "Çılgınlığın Ötesinde" (In the Mouth of Madness) (1994) ve kült bilimkurgu "Ufuk Faciası" (Event Horizon) (1997) gibi filmlerle korku türünün de unutulmaz yüzlerinden biri oldu. 2000'lerde televizyon dünyasında da etkileyici işlere imza attı; "Merlin" (1998) mini dizisindeki başrolü ve özellikle "Peaky Blinders" (2013-2014) dizisindeki Müfettiş Campbell rolüyle yeni nesil izleyicilerin de beğenisini kazandı. Taika Waititi'nin yönettiği "Hunt for the Wilderpeople" (2016) ile köklerine dönen aktör, "Jurassic World Dominion" (2022) ile efsanevi Alan Grant rolünü tekrar canlandırdı. Oyunculuğunun yanı sıra şarapçılığa olan tutkusuyla bilinen Neill, Yeni Zelanda'daki "Two Paddocks" adlı ödüllü şarap bağlarının sahibidir.
