Йен Джозеф Сомерхалдер родился 8 декабря 1978 года в Ковингтоне, Луизиана, США. Его отец, Роберт Сомерхалдер, работал строительным подрядчиком, а мать, Эдна, работала массажисткой. Кроме Йена в семье было еще двое старших детей - дочь Робин и сын Боб.

Когда Йену исполнилось десять лет, он попал в модельный бизнес. Он снимался для различных журналов и телереклам.

Когда Йену было четырнадцать, его родители развелись, и он вместе с матерью переехал жить в Нью-Йорк. Тогда же юный Сомерхалдер познакомился с известными фотографами Стивеном Мейзелом и Брюсом Вебером.

В шестнадцать лет Йен уехал в Италию, где он начал работать в качестве модели с такими брендами, как Versace, Esprit, Persol, Calvin Klein, Dolce & Gabanna и Gucci.

В 1996 году Йен Сомерхалдер возвратился в Нью-Йорк, где начал активно заниматься актерским мастерством.

С 1998 по 1999 год Йен был лицом дизайнерской одежды «GUESS?».

В том же 1999 году Йен дебютировал в качестве киноактера, он сыграл небольшую роль в сериале «Сейчас или никогда»(1999-2000).

В 2000 году Йен получил главную роль в сериале «Молодые американцы», где вместе с ним снялись Марк Фамиглетти, Кейт Босворт и Родни Скотт.

Затем Сомерхалдер получил небольшие роли в сериалах «C.S.I. Место преступления» (2000 – ...), «Закон и порядок. Специальный корпус» (1999 – ...) и «Тайны Смолвиля» (2001-2011).

Также в 2001 году Йен сыграл роль второго плана в фильме «Жизнь как дом», за которую был удостоен премии «Молодой Голливуд».

В 2002 году Сомерхалдер снялся в фильмах «Сладкая парочка» и «Правила секса», в которых его партнерами по съемочной площадке были Лорен Холли и Том Скеретт.

В том же 2002 году журнал «People» включил Йена в свой список «50 сексуальных мужчин».

В 2003 году Йен снялся в небольшой роли в фильме «U-429: Подводная тюрьма», главные роли в котором исполнили Тиль Швайгер, Томас Кречманн и Уильям Мэйси.

В 2004 году Йен получил роль в сериале «Остаться в живых» (2004 – 2010), а также он сыграл одну из главных ролей в телефильме «Бесстрашная».

В 2006 году Сомерхалдер сыграл главные роли в фильмах «Пульс» и «Ощущение видения», а также подписал контракт на участие в театральной постановке «Собака Видит Бога» с участием Элизы Душка и Америкой Ферраро.

В 2007 году Йен исполнил роль Марко Поло в одноименном телефильме режиссера Кевина Коннора, а также сыграл небольшую роль в сериале «Скажи мне, что любишь меня».

Затем последовали главные роли в фильмах «Случайный свидетель» (2008), «Охотники за сокровищами» (2008), «Пробуждение» (2009), «Шаровая молния» (2009) и «Турнир на выживание» (2009).

В том же 2009 году Йен Сомерхалдер получил главную роль в сериале «Дневники вампира (2009 – ...), в котором его партнерами по съемочной площадке стали Нина Добрев и Пол Уэсли.

В 2010 году Йен сыграл роль второго плана в фильме «Как заняться любовью с женщиной», а в 2013 году, - снялся в фильме «Попавшие на пленку».