Laura Linney läste drama vid Juillard och började sin skådespelarkarriär inom teatern. Filmdebuten skedde i George Millers Lorenzo’s Oil 1992, och året därpå fick hon rollen som Mary Ann Singleton i PBS hyllade tv-serie Tales of the City.

1996 spelade Linney mot Richard Gere i Primal Fear, och upptäcktes då av Clint Eastwood, som anlitade henne till sin thriller Absolut makt (Absolute Power, 1997). Laura Linney fortsatte att vinna uppskattning genom sina roller i bland annat Truman Show (1998, regi Peter Weir) och den prisbelönade You Can Count on Me (2000, regi Kenneth Lonergan). För den senare nominerades hon bland annat till en Oscar, en Screen Actor’s Guild Award och en Golden Globe.

2003 medverkade Linney i Clint Eastwoods framgångsrika film Mystic River, och nominerades bland annat till en BAFTA Award och en Boston Film Critic’s Socety Award. 2005 nominerades hon återigen till en Oscar och en Golden Globe, efter sin rosade insats mot Liam Neeson i Kinsey. Sedan dess har Laura Linney hyllats för sin insats i Besatt – The Exorcism of Emily Rose och Noah Baumbachs The Squid and the Whale.

Linney återvänder regelbundet till teatern, och har två gånger nominerats till Tony Awards; första gången för rollen som Elizabeth Proctor i The Crucible 2002, andra gången för rollen som Patricia i Sight Unseen 2005.

Bland Laura Linneys kommande filmer finns The Man of the Year, regisserad av Barry Levinson, och The Nanny Diaries, regisserad av American Splendor-duon Shari Springer Berman och Robert Pulcini.