Сэм Уортингтон родился в Англии, однако вскоре его семья переехала в Австралию, где он жил долгое время. К 30-летнему возрасту актер был известен в основном по ролям в австралийских телесериалах, а также сыграл эпизодические роли в нескольких голливудских фильмах.
В 2006 году Уортингтон участвовал в кастинге на нового исполнителя роли Джеймса Бонда, однако уступил Дэниэлу Крэйгу. В это время он переезжает в США, не имея даже средств на аренду квартиру, поэтому некоторое время живет в трейлере. Прочесть биографию Карамзина Николая рекомендуем на сайте, где предоставлено много информации о знаменитых людях.
Именно в этот период Сэм Уортингтон получил приглашение на пробы от Джеймса Кэмерона. Несмотря на то, что на главную роль в фильме «Аватар» продюсерами рассматривалась кандидатура Мэтта Дэймона, Сэм настолько понравился Кэмерону, что режиссер настоял на том, чтобы главную роль исполнил этот никому не известный австралийский актер. Впрочем, чтобы «подготовить» зрителей к его появлению, Кэмерон пригласил Уортингтона и на одну из ролей в четвертом фильме франшизы о Терминаторе, который вышел на экраны за несколько месяцев до «Аватара».
Однако именно «Аватар», ставший абсолютным рекордсменом проката и собравший множество премий и номинаций, стал настоящим триумфом для Уортингтона. Сам он получил за эту роль премию «Сатурн» как лучший актер (эта премия вручается за достижения в области жанрового кинематографа). И, конечно же, на актера посыпались предложения ролей в заведомо успешных блокбастерах.
Следующим его фильмом становится насыщенная визуальными эффектами картина «Битва титанов», также вышедшая в стереоформате. Кроме того, Уортингтон исполнил роли в драмах «Прошлой ночью в Нью-Йорке» и «Долг», а также в детективном триллере «Поля».