Shannyn Sossamon debutó en el cine frente a Heath Ledger en la aventura medieval de gran éxito de Brian Helgeland "Destino de caballero". Esta gran oportunidad para esta actriz criada en Reno le llegaría después de estudiar danza en Los Ángeles, donde también consiguió apariciones en anuncios de televisión, entre otros para Kodak o The Gap, así como en distintos vídeos musicales. Más adelante, se reuniría con el director Brian Helgeland y Heath Ledger en el thriller religioso "Devorador de pecados". Entre sus primeras películas también se encuentran la comedia romántica de Michael Lehmann "40 días y 40 noches", frente a Josh Hartnett, y el drama de Roger Avary "Las reglas del juego", con James Van Der Beek, Jessica Biel y Eric Stoltz.

Sossamon protagonizó frente a Patrick Fugit "Wristcutters: A Love Story", del director y guionista Goran Dukic, que fue nominada a dos premios Independent Spirit, así como a un premio Gotham, entre otras distinciones. El filme también fue nominado al prestigioso premio Humanitas.

Sus restantes créditos cinematográficos también incluyen otra alabada producción independiente, "The End of Love", protagonizada frente al guionista y director Mark Webber, el clásico de culto de Shane Black "Kiss Kiss Bang Bang", frente a Robert Downey Jr. y Val Kilmer, la comedia romántica de gran éxito de Nancy Meyers "The Holiday (Vacaciones)", "Road to Nowhere", de Monte Hellman, "La boda de mi familia", de Rick Famuyiwa, y la cinta de terror "Llamada perdida", dirigida por Eric Valette.

Entre los diversos cortometrajes en los que ha intervenido cabe destacar "Desire", frente a Damian Lewis, para el productor Ridley Scott y el director Adam Smith.

Sossamon ha terminado recientemente de rodar el título independiente "The Jesuit", escrito por Paul Schrader y dirigido por Alfonso Pineda Ulloa, con un reparto que también incluye a José María Yazpik, Paz Vega, Brian Cox y Tim Roth.

Este pasado verano, ha sido posible ver a Sossamon en la miniserie de la cadena Fox "Wayward Pines", con Matt Dillon, Charlie Tahan, Melissa Leo, Juliette Lewis y Terrence Howard. Entre sus papeles recurrentes anteriores en televisión cabe mencionar los que tuvo en las series "Infieles", "Buscarse la vida en América", "Dirt" y el drama policíaco de vampiros de culto "Moonlight".