Né dans le Nord de l'Irlande, Nigel John Dermot Neill, plus connu sous le nom de scène Sam Neill, s'installe avec sa famille en Nouvelle-Zélande en 1954. Il suit des études de littérature anglaise qui développent en lui un intérêt particulier pour l'art dramatique. Après avoir obtenu son diplôme, Il se met à jouer avec de nombreuses compagnies en Nouvelle-Zélande avant de rejoindre la New Zealand National Film Unit, une société de production avec laquelle il travaille pendant 6 ans. C'est là qu'il commence à se pencher sur le cinéma en réalisant des courts métrages et en apprenant l'écriture de scénario et le montage. 

Sa première apparition sur grand écran date de 1975 avec Landfall de Paul Maunder. Il joue ensuite dans Ma brillante carrière (1979) qui lui vaut d'être remarqué par l'acteur James Mason. Ce dernier fait pression sur les studios pour que Sam Neill incarne Damien adulte dans La Malédiction finale (1981), l'ultime volet de la célèbre trilogie horrifique. La même année, il est le mari cocu d'Isabelle Adjani dans Possession d'Andrzej Żuławski où il est confronté à une monstrueuse créature tentaculaire. 

Nommé en 1983 au Golden Globe du meilleur acteur dans une mini-série ou un téléfilm pour la mini-série Reilly: Ace of Spies, il enchaîne les rôles au cinéma : espion du KGB dans Enigma, époux de Meryl Streep dans Un cri dans la nuit (1988) et de Nicole Kidman dans Calme Blanc (1989), marquis de La Fayette dans l'ambitieuse fresque La Révolution française (1989) ou encore officier russe dans À la poursuite d'Octobre rouge (1990).

1993 est une année charnière pour le comédien. Il est en effet le mari violent de Holly Hunter dans La Leçon de piano de Jane Campion. Salué par la critique, le drame est récompensé par trois Oscars et une Palme d'Or. La même année, il décroche le rôle du paléontologue Alan Grant dans le cultissime Jurassic Park de Steven Spielberg. Ces deux films lui permettent d'accéder aussi bien à une reconnaissance critique que publique.

La carrière de Sam Neill continue sans accrocs et dans la diversité. En 1994, il plonge dans le monde terrifiant d'un auteur de livres d'épouvante dans L'Antre de la folie de John Carpenter, puis dans celui du Livre de la jungle dans une nouvelle adaptation du classique de Rudyard Kipling. Il embarque ensuite à bord de l'Event Horizon, le vaisseau de l’au-delà pour Paul W.S. Anderson avant d'incarner le mari de Kristin Scott Thomas et le père de Scarlett Johansson dans L'Homme qui murmurait à l'oreille des chevaux (1998). Propriétaire d'un robot domestique dans L'Homme bicentenaire avec Robin Williams, Sam Neill se distingue aussi sur le petit écran avec la mini-série Merlin. Son interprétation du légendaire magicien lui vaut d'être nommé aux Emmy Awards et aux Golden Globes. 

Les années 2000 s'ouvrent sur ses retrouvailles avec le rôle d'Alan Grant qu'il reprend dans Jurassic Park III. S'il est toujours aussi sollicité durant cette décennie, ses films ne rencontrent cependant qu'un succès modeste. On peut toutefois noter sa collaboration avec François Ozon dans Angel (2007) et sa prestation de vampire dans le dystopique Daybreakers. Il se consacre également de plus en plus à la télévision, comme en témoignent ses participations à Les Tudors, Crusoe et Happy Town. 

Entre séries et films, Sam Neill jongle désormais avec les (seconds) rôles. Père d'une Rachel McAdams amnésique dans la romance Je te promets (2012), témoin de l'Evasion (2013) de Stallone et Schwarzenegger, il campe le Major Chester Campbell dans les deux premières saisons de Peaky Blinders.

Il n'oublie pas ses racines et tourne à de nombreuses reprises dans des productions australiennes et néo-zélandaises, comme Perfect Strangers (2003), Little Fish (2005) avec Cate Blanchett, Irresistible (2006) avec Emily Blunt, Le Secret Des Finch (2015), Sweet Country (2017), Rams (2020) ou encore À la poursuite de Ricky Baker (2016) de Taika Waititi. Il retrouve d'ailleurs ce dernier pour Thor: Ragnarok le temps d'un cameo. 

Après le thriller d'action The Passenger et le familial Pierre Lapin, il joue en 2019 le mari de Susan Sarandon, condamnée par une maladie dégénérative, dans Blackbird. Sam Neill revient sur le devant de la scène en 2022 avec Jurassic World : Le Monde D'Après. Ce dernier volet de la trilogie Jurassic World menée par Chris Pratt crée l'événement en réunissant les héros de Jurassic Park. Alan Grant retrouve ainsi Ian Malcolm (Jeff Goldblum) et Ellie Sattler (Laura Dern) près de trente ans après le film de Steven Spielberg. 

Emilie Schneider