Nacida el 12 de septiembre de 1997 en Spokane, Washington, desde niña ya mostró un notable interés por los deportes, practicando fútbol, esquí y béisbol, entre otros. Su pasión por la interpretación comenzó después de participar en una audición para aparecer como extra en una película independiente que se rodaba en su ciudad. Para convencer a sus padres de que le permitieran seguir su sueño de actuar, Sweeney elaboró un plan de negocios de cinco años y comenzó a acudir a múltiples audiciones para proyectos publicitarios.

En 2022 se anunció su compromiso con su pareja desde 2018, el empresario Jonathan Davino; sin embargo en 2025 pospuso su boda y finalizaron la relación.^[7]​

Sweeney comenzó su carrera como personaje episódico en diversas series de televisión como 90210, Criminal Minds, Grey's Anatomy y Pretty Little Liars.^[8]​ Su primer papel protagónico en una serie de televisión le vino de la mano de Netflix, donde interpretó a Emaline Addario en la serie de televisión de 2018 Everything Sucks!. Después, participó en la miniserie Sharp Objects de HBO, donde interpretó como personaje recurrente a Alice, compañera de habitación del personaje de Amy Adams.^[9]​ Para prepararse el papel, la actriz estudió casos de chicas que experimentan autolesiones y enfermedades mentales.^[10]​

Ese mismo año, Sweeney tuvo un papel en la cinta de culto Under the Silver Lake y se incorporó con un papel secundario en la segunda temporada de la serie The Handmaid's Tale de Hulu, interpretando a Eden Spencer, una chica buena y obediente de la República totalitaria y teocrática de Gilead.^[11]​ También protagonizó la película de terror Along Came the Devil como la heroína de ese filme.^[12]​

En 2019, dio un vuelco en su carrera cuando consiguió un papel protagónico en la serie Euphoria de HBO, como el personaje Cassie Howard, compartiendo pantalla con actrices como Zendaya, Barbie Ferreira y Hunter Schafer. La serie fue un éxito internacional, lo que puso a Sydney Sweeney, al igual que sus compañeros, en primer plano.^[13]​ En 2022, volvió a interpretar a Cassie en la segunda temporada de la serie, obteniendo una nominación en los Primetime Emmy Awards como mejor actriz de reparto en una serie dramática.^[14]​

En el cine, durante ese mismo año, participó de la mano de Quentin Tarantino en la película Once Upon a Time in Hollywood, donde interpretó a Diane «Snake» Lake, un miembro de la Familia Manson.^[15]​ Además, también tuvo un papel protagónico en la película Clementine, donde interpretó a Lana^[16]​ y participó en la película sobre la mayoría de edad Big Time Adolescence.^[17]​

En 2021, protagonizó la primera temporada de la serie antológica The White Lotus de HBO, en el papel de Olivia Mossbacher, que se esperaba para ser una miniserie pero, gracias a su éxito, se convirtió en una serie con tres temporadas.^[18]​ Por su interpretación, obtuvo otra nominación para los Primetime Emmy Awards, esta vez en la categoría mejor actriz de reparto en una miniserie.^[14]​ Sus logros le valieron un lugar en la lista Time 100 Next para 2022, que «destaca a 100 estrellas emergentes».^[19]​

Ese mismo año también protagonizó la película de misterio The Voyeurs, interpretando a Pipa, papel que le valió de muchos elogios,^[20]​ además de la película de suspenso original de Netflix, Night Teeth, en el papel de la vampiresa Eva.^[21]​ También protagonizó junto a Chase Hudson (Lil Huddy) el cortometraje musical Downfalls High.

En 2023, protagonizó la película basada en hechos reales Reality como la veterana de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos Reality Winner, interpretacción por la que obtuvo buenas críticas y diversos elogios.^[22]​ También participó en el videoclip de la canción de regreso de The Rolling Stones «Angry», en el cual se la ve montada en la parte trasera de un convertible rojo por Los Ángeles.^[23]​ En diciembre del mismo año protagonizó la comedia romántica, Anyone But You junto a Glen Powell, que fue un éxito en taquilla alrededor del mundo y se viralizó gracias a las redes sociales.^[24]​ Fue también productora ejecutiva de la película y obtuvo una nominación en los Premios People's Choice como mejor actriz cómica de cine.^[25]​ Por todos estos trabajos fue reconocida dentro de Forbes 30 Under 30 de la revista Forbes.^[26]​

En 2024, tuvo un papel destacado en la película Madame Web del Universo Spider-Man de Sony como el personaje Julia Carpenter, que se estrenó en cines en febrero.^[27]​ Además, protagonizó la cinta de terror Immaculate como Cecilia Jones, papel que le llegó por primera vez en 2014, pero que fue postergado, ejerciendo Sweeney las labores de producción.^[28]​ En septiembre interpretó a la colona Margret Wittmer en la cinta de supervivencia dirigida por Ron Howard Edén, que se estrenó en el Festival Internacional de Cine de Toronto y que protagoniza junto a Ana de Armas, Jude Law o Vanessa Kirby.^[29]​^[30]​

En 2025, protagonizó la cinta de thriller Echo Valley, junto a Julianne Moore.^[31]​

Entre sus próximos proyectos, se encuentra en plena producción de otros proyectos como el biopic sin nombre de la boxeadora Christy Martin que protagoniza y produce, así como el debut como director de Colman Domingo titulado Scandalous!, el cual produce y protagoniza como la actriz Kim Novak, y también la adaptación al cine de la novela homónima The Housemaid, que protagonizará junto a Amanda Seyfried.

En mayo de 2025, Sweeney recibió gran atención en redes sociales tras asociarse con la marca de cuidado personal Dr. Squatch para lanzar una línea de jabones de edición limitada que contenía su "agua de baño".^[32]​ Tras la aparición de Sweeney en Saturday Night Live en marzo de 2024, la publicación canadiense conservadora National Post publicó un artículo preguntando: "¿Son los pechos de Sydney Sweeney presagios de la muerte del woke?", y el presentador Richard Hanania tuiteó: "El woke ha muerto" junto a un vídeo de Sweeney centrado en su busto. Sweeney describió la obsesión con su apariencia como "esta extraña relación que la gente tiene conmigo y sobre la que no tengo control".

En julio de 2025, Sweeney apareció en una campaña publicitaria de American Eagle llamada "Sydney Sweeney tiene unos vaqueros geniales". La campaña, que hace un juego de palabras con los homófonos de vaqueros y genes, fue un éxito. El precio de las acciones de American Eagle (NYSE: AEO) subió un 24%, su mayor alza desde el año 2000, tras anunciar la campaña, cuyo anuncio se comparó con los anuncios de Brooke Shields con Calvin Klein en la década de 1980.^[33]​ Los anuncios llamaron la atención de la administración Trump y de algunos comentaristas conservadores, quienes alegaron una reacción negativa de los "woke" contra ella, una afirmación que las agencias de noticias calificaron de "exagerada".^[34]​^[35]​^[36]​

• Sydney Sweeney en Internet Movie Database (en inglés).