Tokióban született, ahol repülőmérnök apja éppen dolgozott. Néhány évig Kanadában is élt, mielőtt a család hazatért Norvégiába. A visszahúzódó, érzékeny lány imádta a filmeket (kedvencei közt volt Vittorio De Sica Csoda Milánóban és Chaplin Rivaldafény című alkotása), az iskolai színielőadásokon egy személyben volt író, rendező és főszereplő. Londonban folytatott színi tanulmányai után a stavangeri színházban állt először a világot jelentő deszkákra 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 svéd rendező felfigyelt hasonlóságukra, és forgatókönyvet írt számukra, az 1966-ban forgatott Persona című filmben a svédül még nem beszélő Ullmann néma szerepet kapott, de így is képes volt az érzelmek sokaságának kifejezésére. Később aztán annyira megtanulta a nyelvet, hogy sokan nem norvég, hanem svéd nemzetiségűnek tartják.
Ezzel a filmmel kezdődött szoros szakmai és magánéleti kapcsolata Bergmannal, akivel 1965-től öt éven át együtt éltek, tőle 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.
Ullmannt 1970-ben a legjobb női főszereplő kategóriában Oscar-díjra jelölték a Kivándorlók című filmben nyújtott alakításáért, és bár az aranyszobrocskát nem kapta meg, a Golden Globe-díjjal vigasztalódhatott. 1971-ben ismét Bergmannal forgatta a Suttogások és sikolyokat, majd a széthulló emberi kapcsolatokról kíméletlen őszinteséggel valló Jelenetek egy házasságból következett, amelyben a férj szerepét Erland Josephson alakította. Maga Ullmann a filmet saját öntudatra ébredésében is fontos állomásnak értékeli. A filmből nagy sikerű tévésorozat (ennek új változatát 2021-ben Oscar Isaac és Jessica Chastain főszereplésével forgatták), majd színdarab is született; „folytatása”, a 2003-as Saraband egyben Bergman hattyúdala volt.
Másodszorra a Szemben önmagunkkal című Bergman-filmben jelölték Oscar-díjra 1976-ban, így azon néhány színész egyike, akit többször is idegen nyelvű filmben nyújtott alakításért nomináltak. 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.
Liv Ullmann Hollywoodban nem tudott karriert befutni, mert a szerinte túl erőszakos forgatókönyveket visszautasította. Elhárította többek között Brian De Palma megkeresését, aki a Gyilkossághoz öltözve főszerepét szánta neki. A Szex és New York című tévésorozatban, illetve az egyik Ocean’s-filmben felajánlott szerepekről később kora miatt mondott le. Legismertebb angol nyelvű filmje A híd túl messze van című, Richard Attenborough rendezte, parádés szereposztású második világháborús filmeposz. 1991-ben a Zsigmond Vilmos rendezte Tékozló apában játszott.
A színésznő 2007-ben csaknem négy évtized után vállalt ismét norvég filmben szerepet, ugyanebben az évben ő volt a narrátora a legjobb animációs rövidfilm kategóriában Oscar-díjat nyert norvég–kanadai alkotásnak. 2012-ben a Két élet című német filmdrámában szerepelt.
Rendezéssel is foglalkozik, az 1992-es Sofieban és a 2000-ben Bergman forgatókönyvéből forgatott Hűtlenekben is Erland Josephsont instruálta, közben megfilmesítette a Kristin Lavransdatter című népszerű norvég regényt, ennek forgatókönyvét is ő írta. 2014-ben Strindberg Julie kisasszonyát vitte filmre Colin Farrell és Jessica Chastain főszereplésével. Filmjeinek a hit a sarokpontja, hiszen az olyan alkotásokat kedveli, amelyek szeretetet, megértést, szolidaritást sugallnak és gondolatokat ébresztenek.
Színpadi színésznőként szintén elismert. Leghíresebb szerepe Nóra Ibsen drámájában. Egy Broadway-előadásért 1975-ben Tony-díjra is jelölték. Két évvel később újra jelölték egy O’Neill-drámában nyújtott alakításáért. Színpadi rendezőként Amerikában hetvenévesen debütált, A vágy villamosa című Tennessee Williams-darabban Cate Blanchett ausztrál színésznőt instruálta hatalmas sikerrel. 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, 2010-ben a Filmarchívumok Nemzetközi Szövetsége díjazta. A UNICEF jószolgálati küldötteként beutazta a világ számos válságövezetét. 1994-ben Thor Heyerdahllal együtt ő volt a lillehammeri téli olimpia megnyitó ünnepségének házigazdája. Kétszer volt férjnél, második, amerikai férjével több mint két évtizedig élt New Yorkban. A számos nyelven beszélő színésznőnek több önéletrajzi könyve is megjelent. Életművéért tavaly tiszteletbeli Oscar-díjat vehetett át.
Nyitóképen Liv Ullmann színésznő Cannes-ban 2023. május 20-án. Fotó: Loic Venance / AFP