Linneyová sa narodila a vyrastala na Manhattane. Jej matka bola zdravotnou sestrou a jej otec bol profesor a dramatikRomulus Zachariah Linney IV (1930 – 2011). Vyrastala v skromných podmienkach a po rozvode jej rodičov, bývala so svojou matkou v malom apartmáne s jednou spálňou. Má nevlastnú sestru Susan z druhého manželstva jej otca.
Linneyová bola v roku 1982 absolventkou Northfield Mount Hermon School, pre ktorú v súčasnosti slúži ako predsedníčka Arts Advisory Council. Neskôr navštevovala Northwestern University, kde študovala herectvo s Jimom Barnhillom a Johnom Emighom. Tiež študovala herectvo na Juilliard School v rokoch 1986 – 1990, odkiaľ má čestný doktorát výtvarných umení.
Kariéra
Linneyová sa prvý raz objavila vo filme na začiatku 90. rokov v niekoľkých menších rolách. V roku 1993 dostala úlohu v seriály Tales of the City, kde hrala po boku Olympie Dukakis či Paul Gross. Seriál sa dočkal v roku 2019 ďalšej série. V roku 1995 bola obsadená do trileru Kongo, kde dostala jednu z hlavných postáv. Film bol označený za podpriemerný. Lepšie to bolo o rok neskôr, keď si zahrala po boku Richarda Gerea, v dráme Primal Fear.
V roku 2000 hrala s Markom Ruffalom a Matthewom Broderickom v dráme You Can Count on Me. Film získal veľmi pozitívne recenzie od kritikov so schvaľovacím ohodnotením 95% na Rotten Tomatoes. Linneyová bola za svoj herecký výkon nominovaná na Oscara za najlepšiu herečku.
V roku 2002 znovu spolupracovala s Richardom Gereom na filme The Mothman Prophecies. Film bol natočený podľa skutočných udalostí.
S Liamom Neesonom sa stretla na natáčaní filmu Kinsey v roku 2004. Vďaka svojej roli získala druhú nomináciu na Oscara. Tretia nominácia prišla v roku 2008 za film The Savages, kde si zahrala po boku Philipa Seymoura Hoffmana.
V roku 2016 sa objavila vo filme Sint Clint Eastwood s Tomom Hanksom. V rovnakom roku si zahrala aj vo filme Genius po boku Nicole Kidmanovej a Colina Firtha. V rovnakom roku si zahrala aj v akčnom filme Teenage Mutant Ninja Turtles: Out of the Shadows.
Linneyová sa v roku 1995 vydala za Davida Adkinsa. Ich manželstvo nevydržalo dlho, rozviedli sa v roku 2000. V roku 2007 sa zasnúbila s Marcom Schauerom, realitným maklérom z Colorada. V jej svadobný deň ju jej dobrý kamarát, herec Liam Neeson odviedol k oltáru. Dňa 8. januára2014 Linneyová porodila syna, Bennetta Armisteada Schauera. Tiež bola moderátorkou a hosťom We Are One: The Obama Inaugural Celebration at the Lincoln Memorial dňa 18. januára2009.