Hizo su debut cinematográfico en la película Un testigo en silencio (1994). Luego apareció en papeles secundarios en Empire Records (1995), Heavy (1995) y That Thing You Do! (1996). Ese mismo año logró el reconocimiento de la crítica por el principal papel de Belleza robada (1996), del director italiano Bernardo Bertolucci. A pesar de ello, Liv Tyler siguió interpretando papeles secundarios, como los de Inventing the Abbotts (1997), Armageddon (1998) o Cookie's Fortune (1999); hasta que finalmente logró el reconocimiento internacional del gran público como resultado de su interpretación de Arwen en la adaptación cinematográfica de la novela El Señor de los Anillos.