William John Neeson nasce il 7 giugno 1952 a Ballymena, in Irlanda del Nord.
Studia fisica e matematica presso il Queens College di Belfast, con l'intento iniziale di voler diventare insegnante, e dove nasce la sua passione per l'arte drammatica; prima di intraprendere la carriera di attore Liam Neeson lavora come autista di camion per l'irlandese Guinness, e pratica la boxe a livello amatoriale (proprio sul ring si procura una frattura al naso le cui conseguenze diventeranno uno dei segni distintivi del suo volto sugli schermi). Nel 1976 debutta presso il Lyric Players Theatre della città. Si trasferisce a Dublino nel 1978, dove ha modo di approfondire lo studio dei classici e portarli inscena all'Abbey Theatre. Qui viene notato dal regista John Boorman che lo vuole in Excalibur (1981).

In seguito è in "Il Bounty" con Mel Gibson e Anthony Hopkins. Il primo film da protagonista e' "Lamb" (1986) nel quale Liam Neeson interpreta egregiamente il difficile ruolo di un prete tormentato da dubbi sulla vocazione. Seguono "Duet for one" con Julie Andrews, "Mission" con Robert De Niro e "Suspect" con Cher, nel quale Neeson ha il ruolo di un sordomuto. Nel 1990 arriva la sua prima importante interpretazione come protagonista, tra cinema e fantasy, nel film "Darkman", di Sam Raimi.

Seguiranno altri ruoli da protagonista in "Big Man", "Innocenza colposa" e una brillante partecipazione nel film "Mariti e mogli", di Woody Allen. Nel 1992 è nel cast di "Vite sospese" insieme a Michael Douglas e Melanie Griffith.

E' il 1993 l'anno della consacrazione cinematografica: il maestro Steven Spielberg lo vuole come protagonista per il pluripremiato "Schindler's List". Per il suo ruolo Liam Neeson ottiene la sua prima Nomination agli Oscar. Successivamente debutta a Broadway in "Anna Christie" al fianco dell'attrice Natasha Richardson ottenendo la nomination per il Tony Award.

La sua fama è quella di un autentico dongiovanni: gli sono stati attribuiti flirt con Helen Mirren, Julia Roberts, Brooke Shields, Barbra Streisand e la cantante Sinead O'Connor; nel 1994 Liam Neeson sposa Natasha Richardson, dalla quale avrà Michael Antonio (1995) e Daniel Jack(1997). Nello stesso anno interpreta "Nell", insieme alla moglie e Jodie Foster.

Intepreta poi il ruolo dell'eroe scozzese "Rob Roy" (1995) e l'irlandese rivoluzionario "Michael Collins" (1996). Nel 1998 è Jean Valjean ne "I Miserabili" (con Uma Thurman).

Nel 1999 George Lucas lo vuole per vestire i panni di Qui Gon Jinn, cavaliere Jedi in "La minaccia fantasma", Episodio I della saga di Guerre Stellari, maestro del celebre personaggio Obi Wan Kenobi (Ewan McGregor). Il successo commerciale è più che aspettato: l'eccellente interpretazione di Liam Neeson, solenne e possente nel fisico, eroe forte, coraggioso e giusto, è una gradita sorpresa. La Regina Elisabetta lo nomina Cavaliere dell'Impero Britannico.

Nel 2000 due le pellicole particolarmente attese: "The Haunting - Presenze" (con Catherine Zeta Jones ) , e "Gun Shy - Un revolver in analisi" (con Sandra Bullock). Nel 2002 interpreta il capitano Polenin accanto a Harrison Ford nel drammatico "K-19", di Kathryn Bigelow. "Love Actually - L'amore davvero" (con Hugh Grant, Emma Thompson e Rowan Atkinson) è del 2003.

Dopo "Kinsey" (2004, film biografico sull viat di Alfred Kinsey), recite in "Le crociate - Kingdom of Heaven" (2005, di Ridley Scott) e "Batman Begins" (2005).

Nel marzo del 2009 perde drammaticamente la moglie Natasha Richardson, spentasi in seguito ad un incidente avvenuto sugli sci in Canada.