Sam Rockwell nació el 5 de noviembre de 1968 en Daly City, California, y creció entre San Francisco y Nueva York. Tras terminar la escuela se instaló en Manhattan, tomó clases de actuación y pasó años encadenando teatro, televisión y papeles pequeños. Esa etapa explica la soltura con que suele entrar y salir de personajes secundarios sin subrayar su rareza.

Su gran salto llegó con Confessions of a Dangerous Mind, donde hizo de Chuck Barris para George Clooney. Más tarde encontró un registro especialmente filoso en Moon, Seven Psychopaths y Three Billboards Outside Ebbing, Missouri. Por este último ganó el Oscar como actor de reparto. Rockwell trabaja la inestabilidad de sus criaturas sin volverlas abstractas: suele encontrarles un humor torcido, una herida concreta o ambas cosas a la vez.