norsk skuespiller; samboer 1965–70 med Ingmar Bergman. Hun debuterte 1957 som Anne Frank i Anne Franks dagbok på Rogaland Teater, ansatt der 1958–59, Det Norske Teatret 1960–64, Nationaltheatret 1964–71, siden frilans med betydelige oppgaver i inn- og utland. Hos Ibsen har hun spilt i Peer Gynt, Brand, Kongsemnerne, Et dukkehjem, Rosmersholm og Fruen fra havet; hos Brecht har hun særlig markert seg som en gripende Mor Courage; hos Shakespeare Ofelia i Hamlet og Julie i Romeo og Julie. Som Kristin Lavransdatter maktet hun å samle store karaktermotsetninger til en personlighet med viljestyrke og utstråling. Høyt nådde hun med sitt innsiktsfulle spill i T. S. Eliots Cocktailparty i Fjernsynsteatret, der hun også spilte tittelrollen i serien Jenny etter Undsets roman. Hennes internasjonale sceneroller omfatter bl.a. Eliza i Pygmalion (Sverige) og hovedrollen i Richard Rogers musikal I Remember Mama (Broadway), Nora i Et dukkehjem (Broadway) og Cocteaus monolog Stemmen (Australia).
Ullmann filmdebuterte i Fjols til fjells (1957), og har i norsk film gjort seg bemerket i Ung Flukt (1959), Tonny (1963) og særlig som en flammende An-Magritt (1969). Hun ble verdensberømt for sin innsats i Ingmar Bergmans filmer og fjernsynsserier, fra Persona (1966), via Vargtimmen (1968), Skammen (1968), En passion (1969), Viskningar och rop (1972), Scener ur ett äktenskap (1973), Ansikte mot ansikte (1975) og The Serpent's Egg (1977), til Höstsonaten (1978) og Saraband (2003). Hun har også markert seg i Jan Troells filmer Utvandrarna (1971) og Nybyggarna (1972), og har også vært aktiv i internasjonal film. Mottatt flere internasjonale filmpriser.
I senere år har hun særlig arbeidet som regissør med filmer som Sofie (1992), Kristin Lavransdatter (1995) og Trolösa (2000) og fjernsynsserien Enskilda samtal (1996). Debut som sceneregissør med Claudels Dagskilje på Det Norske Teatret 1998. Også rolle i filmatiseringen av Jostein Gaarders ungdomsroman I et speil, i en gåte i 2008.
Engasjert i internasjonalt hjelpearbeid for UNESCO og UNICEF. – Hun har utgitt de selvbiografiske bøkene Forandringen (1976) og Tidevann (1984). Sammen med Ketil Bjørnstad har hun laget samtaleboken Liv Ullmann – Livslinjer (2005).