Susanne Bier étudie les arts appliqués à la Bezalel Academy of Arts and Design de Jérusalem, puis l'architecture à Londres avant d'entrer à l'Ecole Nationale de Cinéma au Danemark. En 1987, son film de fin d'études De saliges remporte le Premier Prix au Festival de Films d'Ecoles de Munich et Channel 4 en acquiert les droits de diffusion.
Tout en réalisant des vidéo clips et des spots publicitaires, elle poursuit sa carrière cinématographique. Elle dirige son premier long métrage en 1991 : Freud quitte la maison, dans lequel apparaît Peter Stormare. Elle alterne les genres passant de la comédie familiale (Affaires de famille en 1993) au thriller (Sekten en 1997).
La comédie romantique The One and Only lui vaut le Prix du meilleur réalisateur aux Danish Film Awards. Elle reçoit également le Prix Carl Dreyer. En 2003, Open Hearts, l'histoire d'un jeune couple dont la vie bascule dans la tragédie, remporte un énorme succès au Danemark.
En 2006, avec
Brothers, qu'elle scénarise et réalise, elle devient internationale. En effet, ce film s'exporte très bien en Europe et reçoit de nombreuses récompenses dans des festivals, et un remake américain, toujours intiltulé Brothers, est réalisé en 2009, mise en scène par Jim Sheridan avec Tobey Maguire, Jake Gyllenhaal et Natalie Portman.
L'année suivante, la réalisatrice atteint l'Amérique avec
After the wedding, qui est nommé à l'oscar du meilleur film étranger. Gardant un rythme soutenu, elle tourne en 2008 Nos souvenirs brûlés, avec un casting exclusivement américain et sous l'égide de Sam Mendes. En 2011, elle a gagné le Golden Globe du meilleur film étranger, ainsi que l'oscar du meilleur film étranger, pour Revenge.