Atriz do filme Armageddon e filha do cantor de rock Steven Tyler. Ela estrelou a trilogia O Senhor dos Anéis no papel de Arwen e ampliou ainda mais sua fama por sua interpretação em Beleza Roubada.
Em 1993, ela contracenou com Alicia Silverstone no clipe de "Crazy", música da banda do seu pai, Aerosmith.
Em 2014, ela passou a interpretar Megan Abbott em The Leftovers, série da HBO.
Sua mãe, Bebe Buell, originalmente a chamou de Liv Rundgren em homenagem ao músico Todd Rundgren, que Liv acreditou ser seu pai até os oito anos de idade, quando foi apresentada a Steven Tyler. Liv foi casada com Royston Langdon de 2003 a 2009 e teve um filho com ele, em 2004, chamado Milo. Posteriormente, teve seu segundo filho, Sailor, com o namorado David Gardner em 2015; eles tiveram uma filha chamada Lula Rose em 2016.
Ela contracenou com Edward Norton no filme O Incrível Hulk, de 2008.