Laura Linney è nata il 5 febbraio del 1964 a New York. All'epoca suo padre Romulus era un celebre e apprezzato commediografo off-Broadway. Laureatasi nel 1986 in storia dell'arte presso la Brown University ebbe poi modo di perfezionare la sua tecnica frequentando i corsi e diplomandosi presso la celebre Juilliard School di New York. Per un periodo seguì anche le lezioni dell'Arts Theater School di Mosca. Iniziò già a farsi notare durante gli anni di studio e soprattutto a partire dal 1990 interpretando ruoli importanti in alcune commedie: fra queste "Sei gradi di separazione", "Qualcuno volò sul nido del cuculo", la piece di Ibsen Hedda Gabler per cui vinse nel 1994 un Joe A. Callaway Award e Sight Unseen per cui riuscì ad aggiudicarsi un Theatre World Award. E anche quando Hollywood e tutto lo star system avranno riconosciuto il suo talento, per la Linney il teatro resterà il territorio d'elezione.
"Mi sento molto più libera a teatro che davanti alla macchina da presa. Mi sembra di respirare in modo diverso. Quando passi dal teatro al cinema, le persone ti dicono che sei troppo grande fisicamente. Così fai di tutto per diventare molto piccola. Parli a voce troppo alta, gridi e finisci per sbagliare. Al cinema l'obiettivo è soprattutto di non essere troppo consapevoli di se stessi e di non essere nervosi".

Il debutto
La Linney fa il suo debutto al cinema nel 1992, interpretando il ruolo di un'insegnante nel commovente film diretto da George Miller L'olio di Lorenzo, pellicola in cui ha la possibilità di vedere all'opera due attori del calibro di Nick Nolte e Susan Sarandon. Seguono altre apparizioni, piuttosto irrilevanti nella commedia romantica Dave - Presidente per un giorno di Ivan Reitman e in Sotto scacco di Steven Zaillian. Sarà la televisione a offrirle la possibilità di ritrovare davanti alla macchina da presa gli stessi ruoli da protagonista cui era abituata a teatro: nel 1995 ottiene recita nella miniserie Tales of the City interpretando Mary Ann Singleton. L'autore della serie, Armistead Maupin, fornisce un curioso ritratto della sua attrice: "È come la neve che nasconde e copre l'attività di un vulcano. È la classica ragazza della porta accanto che potrebbe trasformarsi in ogni momento in una donna passionale". Grazie al successo riscosso dalla serie, Laura ottiene nel 1995 il suo primo ruolo da protagonista al cinema al fianco di Dylan Walsh in un film, il thriller Congo di Frank Marshall tratto dall'omonimo romanzo di Michael Crichton. Anche se il film è di bassa qualità e risulta un flop ai botteghini, la Linney è chiamata l'anno seguente per interpretare il ruolo del magistrato al fianco di Richard Gere e Edward Norton nel thriller Schegge di paura diretto da Gregory Hobbit. Un'altra pellicola che non riscuote il successo sperato ma per la Linney di fatto è il trampolino di lancio: due maestri del cinema come Clint Eastwood e Peter Weir la chiamano per il ruolo di protagonista femminile in Potere Assoluto e The Truman Show.

Il successo con The Truman Show
Potere Assoluto è un film cupo e ambizioso e la Linney si cala meravigliosamente nella parte: interpreta il ruolo della figlia-avvocato del ladro Luther Whitney con partecipazione e trattenuta sofferenza, non forza mai i toni e riesce a portare il suo personaggio a livelli di intensità notevoli al punto da rubare spesso la scena ad attori del calibro di Gene Hackman, Scott Glenn oltre allo stesso Eastwood. Il film con cui riscuote il successo più grande è invece The Truman Show, pellicola in cui interpreta la finta moglie di Jim Carrey, un ruolo difficile e ambiguo, sempre in bilico tra la commedia e il dramma. Tratto dal romanzo "Tempo fuori luogo" di Philip K. Dick, The Truman Show fu presentato a Venezia nel 1998 e la critica lo accolse giustamente come un capolavoro. Al successo del film contribuisce in modo determinante la recitazione degli attori: se Jim Carrey dimostra finalmente le sue capacità, per la Linney è l'ulteriore conferma del suo talento. Nel 2000 arriva finalmente la sua prima vera occasione da attrice protagonista in un film valido: l'esordiente Kenneth Lonergan le affida il ruolo di Sammy Prescott in Conta su di me. Ambientato nella provincia dello stato di New York, racconta la storia del difficile rapporto tra Sammy e suo fratello, un buono a nulla incapace di condurre un'esistenza 'normale'. Sammy è stata appena lasciata dal marito e si imbarca in una pericolosa relazione adulterina. Un film teso e profondo in cui ogni personaggio ha una posta in gioco con cui confrontarsi. L'interpretazione della Linney è di quelle che non si dimenticano e il suo talento viene finalmente riconosciuto anche dalle giurie: vince il premio della critica e la nomination agli Oscar del 2000 come migliore attrice.

Dopo Truman
Dopo il successo di Conta su di me ottiene delle parti in film discreti, di sicuro non all'altezza dei precedenti: La casa della gioia del 2000 nel ruolo di Bertha Dorset, The Mothman Prophecies - Voci Dall'Ombra del 2002 nel ruolo di Connie Parker e The life of David Gale nel ruolo di Constance Hallaway ma in quegli anni sarà ancora la televisione a premiarla. Nel 2002 vince il suo primo Emmy Award, gli Oscar della televisione, come attrice protagonista in Wild Iris, premio che vincerà ancora due anni dopo per la serie Frasier. Clint Eastwood la riposta al cinema nel 2003 con una di quelle proposte che non si possono rifiutare: le offre la parte della moglie di Sean Penn in quello che è uno dei film più belli dell'ultimo decennio, Mystic River. Un film che ripercorre il tema della memoria, dell'innocenza perduta e della colpa in maniera esemplare: se da ragazzini Jimmy Marcus, Sean Devine e Dave Boyle erano inseparabili, ora, a distanza di molto tempo, si ritrovano in occasione di un tragico evento: la morte della prima figlia di Jimmy. Le indagini saranno condotte da Sean, diventato nel frattempo un investigatore e i sospetti cadranno su Dave. Come in Potere Assoluto, anche in questo film la Linney riesce a ritagliarsi una parte importante in un cast dominato da tre attori eccezionali: Sean Penn, Kevin Bacon e Tim Robbins. Ed è sua la frase che chiude idealmente la pellicola, il suo "Sei tu il re del quartiere" rivolto a Sean Penn è una sorta di perdono rivolto a un personaggio che adotta misure estreme e rinuncia ad agire secondo giustizia. Per porre riparo a un torto subito.
L'anno successivo recita nella commedia romantica Love actually - L'amore davvero, in cui le viene riservata la parte meno facile, quella di Sarah, una donna innamorata che non riesce a vivere serenamente la sua storia d'amore per via dei suoi problemi familiari. Nel 2005 sarà invece Clara Kinsey nel film Kinsey diretto da Bill Condon. Il film ripercorre la vita di Alfred Kinsey, il pioniere della ricerca scientifica sulla sessualità in America. Il suo lavoro confluisce nel saggio del 1948, "Il comportamento sessuale nel maschio umano", che diviene un best-seller, e ha il merito di rivelare pratiche e desideri sessuali che i più tendevano a ignorare e nascondere. La Linney è la moglie di Alfred, la donna che con le sue domande rappresenterà il principale stimolo al lavoro del marito. Un'altra interpretazione memorabile che le varrà la seconda nomination all'Oscar questa volta come attrice non protagonista.

Gli anni recenti
Dopo una parte nell'horror L'esorcismo di Emily Rose otterrà una nomination nel 2006 per il Golden Globe come miglior attrice per la sua interpretazione di Joan Berkman nella commedia agrodolce Il calamaro e la balena. Dopo un esordio difficile, il mondo del cinema sta iniziando ad accettare questa attrice dai modi tutt'altro che da diva, educata alla recitazione sul palcoscenico del teatro e ora finalmente celebrata anche davanti la macchina da presa.
Negli ultimi anni alternerà commedie indipendenti come In viaggio con Evie (2006) e La famiglia Savage (2007) a thriller mediocri come Breach - L'infiltrato (2007) e L'ombra del sospetto (2008). Lavora poi ripetutamente per il regista Bill Condon, nel 2013 nel film su WikiLeaks Il quinto potere e nel 2015 in Mr. Holmes - Il mistero del caso irrisolto, in cui recita accanto a Ian McKellen.
Nel 2016 interpreta Rebecca Vincent, capo poliziotto nel film Tartarughe Ninja- Fuori dall'Ombra. Sempre nello stesso anno è accanto ad attori come Jude Law e Nicole Kidman in Genius, un film biografico che racconta in maniera originale il lavoro del curatore editoriale Max Perkins. Linney torna di nuovo sugli schermi nell'ultimo film di Clint Eastwood, nel quale interpreta il ruolo della moglie di Sully nell'omonimo film, in cui il pilota d'aerei dopo un'incidente che compromette i motori, durante un volo con 155 passeggeri a bordo, sarà costretto a trovare una soluzione. Ancora nel 2016 veste i panni di Anne Sutton nel film di Tom Ford, Animali Notturni, thriller psicologico e coniugale nella cornice dell'arte contemporanea. Nel 2017 in The Dinner di Oren Moverman, interpreta Claire Lohman, la moglie del fratello del famoso politico interpretato da Richard Gere. Diretta da Viggo Mortensen in Falling - Storia di un padre (2020), torna nel 2023 in The Miracle Club, dove è invece diretta dall'irlandese Thaddeus O'Sullivan.