Née à Louisville (Kentucky), Sean Young est la fille de Donald Young et de Lee Guthrie. Modèle et ballerine expérimentée, Sean fit ses débuts au cinéma en 1980 dans le film Jane Austen à Manhattan, que suivra en 1981 Les Bleus et surtout le film
Blade Runner en 1982 qui la rendit célèbre en tant qu'androïde.
Les décennies 1980 et 1990 furent brillantes pour la carrière de Young, qui interpréta des rôles importants dans des films de qualité. Entre autres,
Sens unique,
Dune de David Lynch,
Wall Street, Ace Ventura, Le Secret d'une légende perdue. Mais elle a raté de grandes occasions comme le rôle de Marion Ravenwood des Aventuriers de l'arche perdue qui revint finalement à Karen Allen ou encore celui de Vicky Vale dans
Batman qui fut tenu par Kim Basinger et celui de Catwoman, dans Batman, le défi, qui fut décroché par Michelle Pfeiffer.
Dans les années 2000, Young a plutôt participé à une variété de films indépendants et à des rôles à la télévision. Elle a passé quatre mois en Russie pour réaliser Isadora Duncan, une série sur la ballerine.
Le 22 novembre 2010 elle participe au spin-off de Dancing with the Stars, Skating with the Stars sur la chaîne américaine ABC. Pour le jeu, elle doit réaliser avec son partenaire des chorégraphies de danse sur glace, notées par un jury. Après seulement une semaine de compétition, le 29 novembre 2010, elle est la première éliminée.