Sean Bean quitte l'école à l'âge de seize ans pour travailler dans une entreprise familiale spécialisée dans la soudure. Après avoir été vendeur dans un supermarché, il rejoint la prestigieuse Royal Academie of Dramatic Arts où il réussit à obtenir une bourse. Il y remporte une médaille d'argent, en avril 1983, pour son interprétation de la pièce "En attendant Godot" de Samuel Beckett. Le comédien britannique décroche alors son premier engagement professionnel pour camper Tybalt dans Roméo et Juliette de William Shakespeare. Sa carrière d'acteur prenant forme, il fait ses débuts à la télévision en incarnant en 1991 l'infâme Lovelace dans une adaptation de Clarissa pour la BBC, et surtout Richard Sharpe, soldat des guerres napoléoniennes qu'il campe de 1993 à 1997 dans plus de 10 téléfilms.

Au cinéma, Sean Bean se fait remarquer en 1988 en volant la vedette à Sting et Tommy Lee Jones dans le sombre Stormy monday de Mike Figgis. Sa lente ascension vers la consécration se poursuit en 1992 avec le thriller d'action Jeux de guerre, où il fait cette fois-ci face à Harrison Ford en terroriste de l'IRA. Regard sévère, teint germanique et cicatrice au-dessus de l’œil gauche - un souvenir qu'il a gardé du tournage de ce film -, Sean Bean devient le "méchant" idéal pour de nombreuses productions hollywoodiennes. C'est ainsi qu'en 1995, il est choisi pour interpréter l'adversaire mégalomane de James Bond, alias Pierce Brosnan, dans GoldenEye.

Mercenaire aux prises avec Robert De Niro dans Ronin (1998), kidnappeur de la fille de Michael Douglas dans Pas un mot (2001), aventurier prêt à tout pour s'emparer du trésor des Templiers (2004) ou expert du clonage animé des pires intentions dans The Island (2005), Sean Bean s'impose également dans des fresques épiques aussi prestigieuses que la saga du Seigneur des anneaux (2001-2004) et Troie (2004), une nouvelle adaptation du récit de l'Iliade que l'on doit à l'Allemand Wolfgang Petersen.

A défaut de se voir proposer des rôles principaux, Sean Bean joue les seconds couteaux dans de nombreuses grosses productions telles que Flight Plan (id.), Silent Hill (2006) ou encore Percy Jackson le voleur de foudre (2010). Entre temps, il reprend le rôle de l'autostoppeur serial killer dans le remake d'Hitcher (2007), personnage que campait Rutger Hauer dans le film original. Jamais en reste, le comédien entame cette nouvelle décennie en revêtant une nouvelle fois ses plus belles armures : il se glisse dans la peau d'un chevalier anglais œuvrant en plein Moyen-Age pour Black Death (2010) et du Roi de la nouvelle adaptation de Blanche Neige (2012).

Mais surtout, il incarne le courageux guerrier Ed Stark dans la première saison de la série phénomène Game of Thrones. Un personnage qui devient rapidement culte. Toujours côté petite lucarne, il joue un rôle régulier dans la série Missing, aux côtés de Ashley Judd. Au cinéma, on le voit dans le thriller Menace d'État, le film d'action Soldiers of Fortune, l'horrifique Silent Hill: Revelation 3D, le blockbuster Jupiter : Le Destin de l'univers et le film biblique Le Jeune Messie. Il tourne aussi pour Brandon Cronenberg dans son thriller SF Possessor. Trouvant ses meilleurs rôles à la télévision, il campe le héros de la série d'action Legends et le prêtre au centre de Broken.

Le natif de Sheffield se glisse ensuite dans la peau de personnages notables dans The Frankenstein Chronicles et Les Médicis: Maîtres de Florence, mais surtout dans Snowpiercer (où il interprète le grand vilain) et Time. Dans cette dernière, il incarne un professeur incarcéré suite à un accident de la route. Puis, il rejoint le casting des Chevaliers du Zodiaque, adaptation live du célèbre dessin-animé. On le voit ensuite dans la série Robin Hood, dans laquelle il campe le shérif de Nottingham, puis incarne le frère de Daniel Day-Lewis dans Anemone – Les racines du mensonge.