Liv se narodila 1.července roku 1977 ve státě Maine v Portlandu, kde žila se svojí matkou (Bebe Buell) a s jejím přítelem (Todd Rondgren), kterého považovala za svého otce. Pravda vyšla najevo až v roce 1988, kdy Liv zjistila, že jejím pravým otcem je slavný hudebník ze skupiny Aerosmith Steven Tyler. Liv proto ve svých dvanácti letech přijala příjmení Tyler.
Když jí bylo 14, tak se s matkou přestěhovala do New Yorku, kde ji přijala modelingová agentura. O rok později si uvědomila, že přehlídková mola a pózování před fotografy není její cíl, proto se rozhodla pro dráhu herečky. V roce 1994 se objevila ve videoklipu Aerosmith příhodně nazvaným "Crazy". Do roku 1996 si zahrála ve filmech jako "Heavy" (Těžká váha) nebo "Empire Records" (Na plný pecky), objevila se také v několika reklamách jako například na šampón "Lux" a "Pantene" nebo na džíny "Bongo".
V roce 1996 si jí vybral uznávaný režisér Bernardo Bertolucci pro svůj snímek "Stealing Beauty" (Svůdná krása), dále se objevila ve Filmech "That thing You Do!" (To je náš hit!), "Investing the Abbotts" (Výmysly Abbottových) a "U turn". Průlom její kariéry ale nastal až v roce 1998, kdy si zahrála po boku Bruce Willise a Bena Afflecka v celovečerním velkofilmu Armageddon. Dále si zahrála v historickém filmu "Plunkett & Maclean" nebo také "Dr. T & the Women" (Dr. T a jeho ženy) a "One Night at McCool's" (Začlo to jedné žhavé noci) kde si zahrála svůdnou Jewel. Všichni si jí ale určitě pamatujeme jako půvabnou Arwen z Pána Prstenů, která poblouznila srdce Aragornovi.
Dále se stala tváří značky Givenchy a na Barbadosu se vdala za svého dlouholetého přítele Roystona Langdona se kterým má syna, kterého pojmenovala Milo William Langdon. V roce 2004 si zahrála po boku Jennifer Lopez a Bena Afflecka ve filmu "Jersey Girl" (Táta na plný úvazek).