Nacido en el Reino Unido, Sam Worthington se mudó siendo joven a Australia. Después de estudiar en el Instituto Nacional de Arte Dramático de Sydney, consigue su primer papel cinematográfico en el año 2000 con '
Bootmen'. Tras papeles secundarios en películas como 'La guerra de Hart', el actor llama la atención de los grandes estudios por su interpretación en 'Somersault'.
Es entonces cuando da el salto a Hollywood, e incluso estuvo en el punto de mira para sustituir a Pierce Brosnan en el papel de James Bond. En ese punto, fue descubierto por James Cameron, quien optó por darle el papel principal de su nueva película de ciencia ficción: '
Avatar'. Tras protagonizar la cinta más taquillera de todos los tiempos, el actor da la réplica a Christian Bale en la nueva entrega de otra saga de culto, 'Terminator: Salvation'.
Convertido en una verdadera estrella en ascenso en Hollywood, el actor presta su rostro en 2010 a Perseo, en el remake de '
Furia de titanes', dirigido por Louis Leterrier. Después cambia el registro en 2011, con 'Sólo una noche', drama romántico en el que interpreta a un hombre dividido entre dos mujeres. También protagoniza el thriller 'La deuda'.