Лив родилась в США (Нью-Йорк) в 1977 году 1 июля. С рождения девочка носила имя Лив Рундгрен, искренне считая рок-музыканта Тодда Рундгрена своим настоящим отцом. Мать Лив, бывшая певица и модель Биби Бьюел, официально была замужем за Тоддом, но за ней водилась страсть «покрутить» романы на стороне. Так, будучи девятилетней девочкой, Лив заметила, что она и Миа Тайлер, дочь фронтмена группы «Аэросмит», невероятно похожи. Биби Бьюел не стала больше скрывать правду о рождении своей дочери, и Лив узнала, что ее настоящий отец – знаменитый вокалист группы «Аэросмит» Стивен Тайлер. В 1991 году Лив изменила имя Рундгрен на Тайлер.

Узнав правду о своем родстве, Лив и Стив Тайлер стали поддерживать теплые отношения и впоследствии работали вместе.

Когда Лив Тайлер задают вопросы о ее детстве, актриса отвечает, что была лишена общения со сверстниками, ведь она начала работать с 14 лет. Друзья Лив проводили время на зажигательных вечеринках, а она снималась в кино и работала моделью, однако совершенно не жалеет об этом.

Карьера в модельном бизнесе началась для Лив Тайлер в 1991 году, затем последовали съемки в рекламном ролике на телевидении. Не прошло и года, как Лив стало скучно заниматься только работой модели и она решила попробовать себя в качестве актрисы, хотя до сих пор иногда выступает в качестве модели. Тайлер никогда не обучалась актерскому мастерству, она стремительно поднималась к вершинам славы.

В 1993 году, когда Лив было 16 лет, она появилась вместе с Алисией Сильверстоун в видеоклипе к композиции «Crazy» группы «Аэросмит». Это была первая совместная работа Лив и ее звездного отца Стива Тайлера. Клип к хитовой песне запомнился, а его героини стали предметом обожания многомиллионной публики.

Дебютной работой в большом кино стала роль в ленте «Безмолвное падение» (фильм вышел в 1994 году), где начинающая актриса предстала в образе Сильвии Уорден, старшей сестры больного аутизмом брата. В 1995 году с участием Тайлер вышел драматический фильм «Heavy». Актерские данные были по достоинству оценены критиками — Лив получила только положительные отзывы.

В 1996 году вышел фильм, который стал настоящим прорывом для актрисы. «Ускользающая красота» — картина Бернардо Бертолуччи — получила разноплановые отзывы, но игра Лив Тайлер действительно заслуживает всяческих похвал. Сам режиссер отметил, что в Тайлер есть нечто такое, чего нет у других актрис.

В этом же году Лив появилась в картине «То, что ты делаешь» Тома Хэнкса. Фильм был хорошо встречен и критиками, и публикой, а кассовые сборы в мировом прокате составили более 25 миллионов долларов. В 1997 году актриса сыграла роль Памелы Эббот в картине «Выдуманная жизнь Эбботов». В этом же году Лив оказалась в списке 50 самых красивых людей.

Несмотря на то что Лив стала номинантом на антипремию «Золотая малина» за худшую роль второго плана, 1998 год принес актрисе настоящую известность. А произошло это после выхода невероятно успешного в коммерческом плане проекта «Армагеддон». Картина собрала в мировом прокате более 550 миллионов долларов, но мнение критиков о фильме в целом отличалось кардинально. В картине прозвучало несколько песен группы «Аэросмит», и это была вторая совместная работа восходящей звезды Лив Тайлер и ее знаменитого отца.

В 1999-м Тайлер сыграла роль Татьяны Лариной в драматическом фильме «Онегин» по роману великого русского поэта А.С. Пушкина. Фильм не принес ожидаемого успеха и потерпел крах в финансовом плане. В скором времени вышли в прокат еще две картины с участием Лив — «Колесо фортуны» (в 1999-м) и «Доктор «Т» и его женщины» (в 2000-м). Режиссером обоих проектов был Роберт Отлтмен.

Особого внимания заслуживает работа актрисы в трилогии «Властелин колец». В этом захватывающе красивом, насыщенном спецэффектами фильме Лив исполнила роль Арвен, эльфийской принцессы. В 2001 году вышла первая часть трилогии – «Властелин колец: Братство Кольца», в 2002 — «Властелин колец: Две крепости», и в следующем — «Властелин колец: Возвращение короля». Все проекты имели сумасшедший коммерческий успех — в мировом прокате сборы превысили 900 миллионов долларов.

В 2004 году Лив появилась в романтическом комедийном фильме «Девушка из Джерси», где работала с актером Беном Аффлеком. Позднее актриса призналась, что роль в этой киноленте — то, что ей давно хотелось сделать. В последующие годы актриса снялась в драматических картинах «Одинокий Джим» (2005), «Опустевший город» (2007).

В 2008 году Лив появилась в фильме ужасов «Незнакомцы». В одном из интервью Тайлер призналась, что съемки в «Незнакомцах» были самыми сложными за всю ее актерскую карьеру. Роль в «Незнакомцах» отмечена Scream Awards наградой «лучшая актриса фильма ужасов».

В том же 2008 году актриса исполнила роль Бетти Росс в картине «Невероятный Халк». В мировом прокате фильм заработал более 260 миллионов долларов, а игра Лив Тайлер получила благосклонные отзывы критиков.

Затем последовали главные роли в картинах «Супер» (2010), «Цена страсти» (2011) и «Робот и Фрэнк» (2012).

В 2014 году вместе с Джуди Грир Лив снялась в картине «Джейми Маркс мёртв», а вместе с Мэттом Бомером в фантастической комедии «Космическая станция 76».

В том же году Лив начала сниматься в сериале «Оставленные», главные роли в котором достались также Джастину Теру, Кристоферу Экклстону и Эми Бреннеман.

Лив Тайлер — увлеченный человек, проявляющий себя в разных сферах. Так, весной 2011 года стало известно о приобретении прав издательством Rodale на книгу, написанную Лив и ее знаменитой бабушкой, экспертом по этикету, Доротеей Джонсон. Книга называется «Современные манеры» и вышла весной 2012 года.