Ce n’est qu’à l’âge de 9 ans que Livonia Rundgren découvre par hasard qu’elle est la fille du célèbre chanteur Steven Tyler, le leader du groupe Aerosmith. pagebreakQuand elle s’aperçoit d’une ressemblance frappante entre elle et l’autre fille du rockeur, Mia, elle questionne sa mère, qui nie jusqu’en 1991, date à laquelle elle décide de changer de nom, pour celui de Liv Tyler.
Plus tard, elle prendra la décision de se rapprocher de son père. Naîtra alors une vraie complicité entre eux.
Elevée à Woodstock par sa mère la playmate Bebe Buell et son compagnon Todd Tundgren, qu’elle croit être son père biologique, elle décide de suivre les traces de sa mère dans le mannequinat. Dès l’âge de 14 ans, sa beauté naturelle et angélique séduit les marques telles que Chanel et GAP. pagebreakA 15 ans, elle remporte un concours de beauté dans lequel il fallait ressembler à une actrice. Elle choisit alors de se coiffer d’un chignon banane à la Audrey Hepburn et de porter une sobre robe noir, avec un collier de perles.
Mais quand elle apparaît aux côtés d’Alice Silverston dans le clip d’Aerosmith Crazy, elle prend conscience que sa vraie passion est le cinéma. Ainsi, alors qu’elle finit ses études secondaires, elle décroche en 1994 le rôle féminin du thriller de Bruce Beresford : Silent fall et joue un an plus tard dans Heavy, réalisé par James Mangold.
A 18 ans, le film de Bernardo Bertolucci : Beauté volée, dans lequel elle joue le rôle principal, lui ouvre les portes de la notoriété. En 1996, elle charme même le Festival de Cannes tout entier et y est acclamée. De grandes affiches avec son portrait sont même exposées dans toute la ville.pagebreakA partir de ce moment, Hollywood n’aura de cesse de la courtiser. Et malgré son jeune âge, elle va côtoyer de nombreuses personnalités, dans des superproductions. Elle est ainsi sollicitée par Michael Bay, pour incarner la fille de Bruce Willis et la petite amie de Ben Affleck dans Armageddon.
Elle tourne également aux côtés de Jennifer Connelly et de Joaquin Phoenix, qui fut un temps son compagnon, dans le film rétro Les Années Rebelles, de Pat O’Connor. En 1997, elle est également choisie par Oliver Stone pour jouer dans son film U Turn et tourne avec Robert Altman, dans Cookie’s Fortune et quelques années plus tard Docteur T et les femmes.
Mais c’est son rôle d’Arwen, la princesse des Elfes, dans le Seigneur des Anneaux, de Peter Jackson , qui marque les esprits. Elle enregistre aussi une chanson qu’on peut entendre dans le troisième volet du Seigneur des Anneaux, le retour du Roi. Elle est Betty Ross, dans l’Incroyable Hulk, réalisé par le français Louis Leterrier, en 2008 et apparaît dans le thriller the Strangers.
Depuis 2002, elle est l’égérie des parfums Yves Saint-Laurent et est également l'image du parfum de Givenchy, Very irrésistible. Elle prête également son corps aux gammes accessoire et prêt-à-porter de la marque.pagebreakSa résidence principale se trouve à New-York, où elle habite avec son fils de quatre ans, Milo William Langdon, qu’elle a eu avec son ancien mari Royston Langdon, le chanteur du groupe Spacehog, dont elle s'est séparée et qu’elle avait épousé en 2003.
