Riley s-a nascut in Menston (West Yorkshire) si a invatat la Uppingham School, o scoala publica din Rutland intre anii 1993-1998. Este cunoscut pentru rolul principal din filmul "Control", unde a jucat rolul cantaretului de post-punk "Ian Curtis" din trupa "Joy Divison". In urma rolului a castigat premiul pentru cel mai promitator debutant la "British Independent Film Award".
Înainte de rolul lui Ian Curtis, Riley l-a interpretat pe solistul trupei Fall, Mark E. Smith, in filmul lui Michael Winterbottom 24 Hour Party People, dar scenele lui au fost taiate la montaj.
Sam Riley, pe numele complet Samuel Peter W. Riley, s-a născut la 08.01.1980, în Menston, Bradford, West Yorkshire, fiind fiul Amandei, învățătoare la grădiniță, și al lui Andrew Riley, agent de textile. Sam a fost educat la Școala Malsis, din North Yorkshire, la Școala Uppingham. A apărut în campania publicitară de toamnă/iarnă 2008 pentru casa de modă britanică Burberry. A defilat în colecția couture toamnă/iarnă 2014 a lui Ermenegildo Zegna. A devenit actor și cântăreț. Timp de câțiva ani, Riley a fost solistul vocal al trupei 10,000 Things din Leeds, cu care a obținut un succes moderat. După prima lor lansare la casa de discuri independentă Voltage Records în 2002, au semnat cu casa de discuri majoră Polydor pentru un album omonim. S-au destrămat în 2005. Ca actor, s-a remarcat în rolurile: Ian Curtis din filmul biografic Control (2007, a primit premii, inclusiv Premiul British Independent Film pentru „Cel mai promițător debutant”, o nominalizare la BAFTA pentru „Steaua în ascensiune”, o nominalizare la premiul Mark Kermode pentru cel mai bun actor în 2007), un rol în Franklyn (2007), rolul principal din 13 (2011), Pinkie Brown în Brighton Rock (2011), un rol mic în Woman in Love (2011, alături de soția sa, Alexandra Maria Lara), Sal Paradise din On the Road (2012), Darvell din Byzantium (2012), Diaval din Maleficent (2014), Benoit Labarie în Suite Francaise (2015), Fitzwilliam Darcy în filmul Mândrie și prejudecată și zombi (2016), fratele risipitor David din La mulți ani, Colin Burstead (2018). În plan personal, din 2011, Riley locuiește la Berlin cu soția sa, actrița româno-germană Alexandra Maria Lara. S-au cunoscut în timp ce filmau Control, s-au căsătorit în august 2009 și au un fiu născut în ianuarie 2014.