Susan Sarandon fréquente l'Université catholique d'art dramatique de 1964 à 1968, où elle rencontre son mari, l'acteur Chris Sarandon. Elle débute à l'écran dans JOE C'EST AUSSI L'AMÈRIQUE de John G. Avildsen (1970).

Modèle pour l'agence Ford, choisie par de grands cinéastes : LA MORTADELLA (Mario Monicelli, 1971), LOVIN'MOLLY (Sidney Lumet, 1973), SPÉCIALE PREMIÈRE (Billy Wilder, 1974), LA KERMESSE DES AIGLES (George Roy Hill, 1974), elle éclate dans le culto-kitsch THE ROCKY HORROR PICTURE SHOW (Jim Sharman, 1975), où il pousse la chansonnette, et enchante les cinéphiles dans LA PETITE (1978) et ATLANTIC CITY de Louis Malle (1980).

Elle brille ensuite dans TEMPÊTE (Paul Mazursky, 1982), LES PRÉDATEURS (Tony Scott, 1983), LES SORCIÈRES D'EASTWICK (Goerge Miller, 1987) et DUO À TROIS (Ron Shelton, 1988) où elle rencontre l'homme de sa vie, Tim Robbins.

Les années 1990 la portent engagée au sommet, avec THELMA ET LOUISE (Ridley Scott, 1991), LE CLIENT (Joel Schumacher, 1994) et LA DERNIÈRE MARCHE (1995) de Tim Robbins, qui la retrouve pour BOB ROBERTS (1992) et BROADWAY 39E RUE (1999).

Elle défend les petits rôles (THE PLAYER, Robert Altman, 1992) et les grands (LORENZO, George Miller, 1992), les drames (LIGHT SPLEEPER, Paul Schrader, 1991) et les divertissements familiaux (LES 4 FILLES DU DOCTEUR MARCH, Gillian Armstrong, 1994, MA MEILLEURE ENNEMIE, Chris Columbus, 1998).

Elle encourage aussi John Turturro réalisateur (ILLUMINATA, 1998, ROMANCE & CIGARETTES, 2005), frôle les ombres dans IRRESISTIBLE (Ann Turner, 2006), LOVELY BONES (Peter Jackson, 2009) et WALL STREET 2 (Oliver Stone, 2010), s'amuse dans SEX FAN DES SIXTIES (Bob Dolman, 2002), IGBY (Burr Steers, 2002), MONSIEUR WOODCOCK (Craig Gillespie, 2007) et SPEED RACER (les Wachowski, 2008).

Elle devient un visage réconfortant de SHALL WE DANCE ? (Peter Chelsom, 2004), IRRÉSISTIBLE ALFIE (Charles Shyer, 2004) et DANS LA VALLÉE D'ELAH (Paul Haggis, 2007, photo).

Curieuse, elle apparaît dans FRIENDS (2001), RESCUE ME (2006-2007) et prête sa voix à JAMES ET LA PÊCHE GÈANTE (Henry Selick, 1996), LES RAZMOKET À PARIS (Stig Bergqvist, Paul Demeyer, 2000) et COMME CHIENS ET CHATS (Lawrence Guerman, 2001).

Sa fille Eva Amurri (née en 1985) est également comédienne.