Sean Young nasce a Louisville, in Kentucky, da Lee Guthrie, una sceneggiatrice, addetta alle pubbliche relazioni e giornalista, e da Donald Young, giornalista e produttore televisivo. Si diploma alla Interlochen Arts Academy e frequenta la School of American Ballet di New York. Prima di intraprendere la carriera di attrice lavora come modella, ballerina e PR.
Nel 1988 interpreta il cupo Cocaina, dove è protagonista al fianco di James Woods di una discesa negli inferi della tossicodipendenza. Woods successivamente la denuncia per molestie, accusandola, assieme ad altre discutibili condotte, di aver lasciato una bambola sfigurata davanti alla porta di casa sua. La Young da parte sua nega ogni accusa e rimanda la questione ad un suo rifiuto delle avance di Woods. La causa si chiude con un accordo extragiudiziale nel 1989[4].
Sean Young alla cerimonia di premiazione degli Oscar del 1988
Nel 1989 viene scritturata per il ruolo di Vicki Vale in Batman di Tim Burton, ma durante le prove si frattura un braccio dopo una caduta da cavallo, venendo così sostituita da Kim Basinger. Alla vigilia delle riprese di Batman - Il ritorno, sempre di Burton, cerca in tutti i modi di ottenere il ruolo di Catwoman (andato poi a Michelle Pfeiffer), arrivando al punto di presentarsi di fronte al regista in costume da Catwoman[4].
Nel 1990 viene scritturata per il ruolo di Tess Trueheart in Dick Tracy, ma poco dopo viene licenziata perché non appariva abbastanza materna per il ruolo. La Young da parte sua dichiara di essere stata licenziata per avere rifiutato le avance sessuali da parte di Warren Beatty[4]. Nel 1990 Sean Young sposa Robert Lujan, da cui ha due figli. La coppia divorzia nel 2002. Nel 1991 conquista il Razzie Awards quale peggior attrice dell'anno in Un bacio prima di morire, e interpretando un doppio ruolo si aggiudica anche il Razzie Award alla peggior attrice non protagonista.
A partire dagli anni 2000 è impegnata sempre più in televisione, alternando film-tv, miniserie e ruoli da guest-star in popolari serie come CSI: Crime Scene Investigation, E.R. - Medici in prima linea e Squadra Emergenza. Partecipa a due reality televisivi, Gone Country 2 nel 2008 e Skating with the Stars nel 2010, e tra il 2010 e il 2011 prende parte a 45 episodi della soap-opera Amarsi.[5] Nel gennaio 2008 la Young si ricovera volontariamente in un centro di riabilitazione per alcolisti. Il giorno prima era stata allontanata dalla serata di premiazione per i Directors Guild of America Awards dopo avere insistentemente molestato il regista Julian Schnabel.[6]
Nel 2011 ha preso parte al reality Celebrity Rehab with Dr. Drew, che racconta la cronaca della riabilitazione di alcuni VIP in un centro di riabilitazione di Pasadena. Anche in questo caso la Young cerca di curare la sua dipendenza da alcol. Nel 2012 l'attrice è stata arrestata dalla polizia di Los Angeles dopo aver tentato di introdursi senza invito a una festa con i partecipanti alla cerimonia di consegna degli Oscar.[7]
Nel 2018 prende parte alla serie televisiva di TNTL'alienista, tratta dall'omonimo romanzo di Caleb Carr, nella quale interpreta il ruolo della signora Van Bergen.
