山姆萊利的父親是一名紡織品商人,母親是一家護士學校老師。萊利中學就讀於著名的擁有四百多年歷史的Uppingham School。不過高中畢業後,躊躇滿志的萊利並未考上理想的大學,先後被倫敦音樂與戲劇藝術學院以及皇家戲劇藝術學院拒絕。於是萊利不再尋求學院派深造路線,而是直接進入演藝圈從底層做起。
1999年,他首次獲得掛名演出機會,演出了電視影集「法律與秩序:特殊受害者」Law & Order: Special Victims Unit。2002年演出電影處女秀,即大導演麥克溫特波頓(Michael Winterbottom)執導的音樂傳記片《24小時狂歡派對》24 Hour Party People。之後很長一段時間,萊利都掙扎在低品質的電視影集以及電視電影之中。直到2007年,遇到關鍵性機會,演出音樂錄影帶導演安東寇班(Anton Corbijn)電影處女作《控制》。
片中飾演1970年代後龐克樂團「Joy Division」的主唱Ian Curtis。結果,影片上映後獲得如潮好評,萊利本人也獲得了一系列獎項的肯定,其中包括了重要的英國獨立電影獎「最有前途新人獎」。英國奧斯卡獎也給了他一個「新晉明星獎」提名。2008年,萊利演出了科幻片《永恆之門》Franklyn。2010年,演出了根據法國同名影片翻拍的驚悚片《13》。同年他還和奧斯卡影后海倫米蘭(Helen Mirren)搭檔演出了驚悚片《布萊登棒棒糖》Brighton Rock。今年,他演出焦點影片《在路上》On the Road也即將在全球公開上映。
山姆萊利給人第一印象就是百分百英倫味的演員。雖然萊利也曾演過幾部好萊塢影片,但他迄今都沒有定居洛杉磯,而是和女友一起住在柏林。萊利迄今最出名的兩部影片都和音樂有關,而他本人在現實生活也曾經當過一段時間的歌手。他曾經是里茲「10,000 Things」樂團的主唱,二○○二年時樂團還曾發行過一張專輯。萊利的代表作《控制》是近年國際影壇最出色的音樂片之一。