Momento magico, il decennio del '60, per gli attori svedesi che apparivano nelle opere di Ingmar Bergman. In particolar modo per lei, Ingrid Thulin, che si accaparrò le copertine delle riviste cinematografiche più prestigiose. Protagonista assoluta di alcuni dei capolavori del grande maestro, fu esaltata come una delle più grandi rivelazioni di un cinema che, fino ad allora, non aveva fatto altro che sussurrare, ma che ora gridava. Si impose imperiosamente sotto l'attenzione mondiale, aggiudicandosi le prime pagine per i numerosi riconoscimenti assegnati. Una vera outsider che aveva preso parte a quel cambiamento nell'industria cinematografica che metteva la Svezia per la prima volta sotto gli occhi di tutti.
Figlia di un pescatore di un piccolo paese della Lapponia, fin da quando era bambina fu da subito attratta dalla recitazione e si dice che a soli 9 anni fosse già sul palcoscenico. Dopo aver frequentato un corso di balletto classico a Stoccolma, si iscrisse al Royal Dramatic Theatre, diplomandosi con il massimo dei voti. Fu proprio sul teatro dell'accademia più prestigiosa di tutta la Scandinavia che il regista Ingmar Bergman la scoprì, rimanendone ammaliato.
La Thulin, al momento del loro incontro, aveva già debuttato nella pellicola Känn dej som Hemma (1948), successivamente seguita da Kärleken segrar (1949) di Gustaf Molander. Fu moglie dell'attore Claes Sylwander, sposato con lei dal 1952 al 1955; i due divorziarono quando lei partì per l'America per recitare in Spionaggio internazionale (1956) di Sheldon Reynolds, accanto a Robert Mitchum. Lo stesso anno di uscita del film coincide con un nuovo matrimonio, quello con l'attore Harry Schein, con il quale fondò il Swedish Film Institute e che le rimase accanto fino al divorzio, avvenuto nel 1989.
L'anno in cui fu consacrata musa e ispiratrice, nonché attrice feticcio di Bergman fu invece il 1957, quando il grande cineasta la affiancò a Max von Sydow e Bibi Andersson per recitare ne Il posto delle fragole, road-movie svedese che venne premiato con l'Orso d'Oro al Festival di Berlino. Bergman, ben contento di averla davanti alla sua cinepresa, la volle anche per Il volto (1958), ma soprattutto per Alle soglie della vita (1958), dove recita il ruolo di una partoriente, performance che le permetterà di vincere assieme alle colleghe attrici del film, la Palma d'Oro al Festival di Cannes per la migliore interpretazione femminile.
Dopo numerosi film tv per la regia di Hans Abramson, nei primi anni Sessanta, si trasferisce a Roma, recitando in Agostino - La perdita dell'innocenza(1962) di Mauro Bolognini e nel ruolo della madre assassina de La caduta degli dei (1969) di Luchino Visconti, tornando in patria solo per personificare ruoli incredibili come la fedele affetta da eczema in Luci d'inverno (1961) di Bergman, continuando un sodalizio artistico che si arricchirà di titoli come Il silenzio (1963), L'ora del lupo (1967) e Il rito (1969).
Molto nota al pubblico mondiale, partecipa alla pellicola americana di Vincent Minnelli I quattro cavalieri dell'Apocalisse (1962) e a quella francese La guerra è finita (1966) di Alain Resnais, poi decide di andare dietro la cinepresa e firma il suo primo cortometraggio Hängivelse (1965). E dopo aver recitato per Mai Zetterling ne Giochi di notte (1966), fa una breve esperienza a Broadway nella produzione "Of Love Remember" (1967) e nella miniserie Moses - The Lawgiver con Burt Lancaster. Il momento più alto della sua carriera rimane quello di Sussurri e grida (1973), pellicola del suo pigmalione Bergman, che le permetterà di vincere il David Speciale per l'interpretazione.
L'Italia la ama particolarmente. La inserisce nel cast della miniserie Puccini (1973) di Sandro Bolchi, Tinto Brass la vuole nel cast de Salon Kitty (1975) e Giuliano Montaldo nel partigiano L'Agnese va a morire (1976), esperienza che replicheranno ne Il giorno prima (1986). Qualche fiacco blocco c'è con il film di George Pan Cosmatos Cassandra Crossing (1976). Dirige a sei mani, affiancata da Erland Josephson e Sven Nykvist Noi due, una coppia (1978) dove recita pure; in seguito entra nella giuria del Festival di Berlino del 1980 e firma il suo ultimo film Brusten himmel (1982).
Dopo la prova (1983) con Lena Olin e l'amico Erland Josephson è l'ultimo film con Bergman, perché poi si ritirerà nei primi anni Novanta, concedendosi solo per Marco Ferreri ne La casa del sorriso (1991). Malata di cancro, tornò a Stoccolma per seguire i trattamenti traumatologici, morendo però a 77 anni. Un'attrice imprevedibile che aveva dominato le scene silenziosa, ma accecante, come una luce d'inverno.
