Sossamon, Hawaii'nin Honolulu kentinde Sherry Sossamon ve Todd Lindberg'in çocuğu olarak dünyaya geldi ve Nevada'nın Reno kentinde büyüdü. Fransız, Hawaii, Hollanda, İngiliz, İrlanda, Filipin ve Alman kökenlidir. Liseden mezun olduktan sonra Shannyn, dansçı olarak kariyer yapmak amacıyla Los Angeles'a taşındı. Birkaç televizyon reklamında rol aldı ve ayrıca yerel kulüplerde DJ olarak çalıştı. 1999'da casting yönetmeni Francine Maisler, Sossamon'u Gwyneth Paltrow'un kardeşinin doğum günü partisinde, Shannyn'in DJ'e yardım ettiği sırada fark etti.

Sinemadaki ilk rolü, macera filmi "Bir Şövalye Hikayesi"ndeki baş kadın rolüydü. Jocelyn rolünü almak için beş seçmeye katıldı. 2002'de Shannyn, romantik komedi "40 Gün 40 Gece"de Josh Hartnett'in karakterinin sevgilisini canlandırdı. Ardından Bret Easton Ellis'in romanından Roger Avary'nin uyarladığı "Seks Kuralları" filminde rol aldı. Heath Ledger ile bir başka film olan "Günahların Yiyicisi"nde oynadıktan sonra Sossamon, hamileliği nedeniyle bir süre oyunculuğa ara verdi. 2002'de "Genç Hollywood" ödülünü aldı. Sossamon 2005'te sinemaya geri döndü, ancak rolleri daha az dikkat çekici hale geldi.

Oyuncu, 2007-2008 yıllarında CBS kanalında yayınlanan "Moonlight" dizisinde vampir Coralina Duvall rolünü oynadı.

"Wristcutters: A Love Story" (2006) ve "One Missed Call" (2008) filmlerinde Shannyn Sossamon başrolleri oynadı. Ayrıca Aralık 2006'da gösterime giren romantik komedi "The Holiday"de küçük bir rol oynadı. 2007'de Sossamon, şarkıcı Pink'in de rol aldığı korku filmi "Catacombs"ta göründü.