ولد صامويل هنري جون ورثينجتون في 2 أغسطس 1976 في ساري بإنجلترا. قام والداه، جين (مارتن) ورونالد ورثينجتون، موظف في محطة توليد الكهرباء، بنقل العائلة إلى أستراليا عندما كان عمره ستة أشهر، وقاموا بتربيته هو وشقيقته لوسيندا في وارنبرو، إحدى ضواحي بيرث، أستراليا الغربية.تخرج ورثينجتون من NIDA (المعهد الوطني الأسترالي للفنون المسرحية) في عام 1998 عن عمر يناهز 22 عامًا. حصل على إشادة من النقاد لتصويره "آرثر ويليسلي" في أول دور احترافي له في إنتاج مسرح شارع بلفوار "قبلة يهوذا" (من إخراج نيل أرمفيلد). ثم ذهب للعمل في التلفزيون الأسترالي في برامج مثل Water Rats (1996) و "Backburner" ثم في الحلقة رقم 100 من البرنامج التلفزيوني الأمريكي JAG (1995) (يرتد: الجزء الأول).ظهر فيلم Worthington لأول مرة في الفيلم الأسترالي الذي نال استحسانًا كبيرًا Bootmen (2000)، وهو فيلم عن مجموعة من "الكلاب النقرية". بدأت الأدوار الثانوية في حرب هارت (2002) ومسألة حياة (2001) قبل أن يلقي في دراما أسترالية أخرى نالت استحسانا كبيرا، الأفعال القذرة (2002)، وشارك في البطولة توني كوليت وجون جودمان.في العام التالي، لعب دور البطولة في فيلم أسترالي آخر، أمام ديفيد وينهام في فيلم Gettin' Square (2003). قام مخرج الفيلم، جوناثان تيبليتسكي، باختبار الممثلين الذين كانوا أكبر من ورثينجتون البالغ من العمر 27 عامًا بما يصل إلى 8 سنوات. لم يكن تيبليتزكي متأكدًا من أن سام "يمكنه أن يلعب دور الرجل القوي بشكل مقنع وأن يكون لديه أيضًا عناصر من الرجل الرائد عنه"، ولكن في النهاية قرر تيبليتزكي أنه كان "رائعًا"، وجعل "ديفيد يلعب دور الشريك الأكبر سنًا والأكثر حكمة قليلاً" معلنا "لقد نجح الأمر".ولكن لم يحصل سام على استراحة كبيرة حتى عام 2004. عُرض عليه دور البطولة في الدراما الأسترالية الشهيرة "شقلبة" (2004) للمخرجة كيت شورتلاند، مقابل آبي كورنيش. حقق الفيلم اكتساحًا نظيفًا لجوائز معهد الفيلم الأسترالي في عام 2004، حيث فاز في 13 فئة سينمائية - وهي المرة الأولى التي يحدث فيها هذا على الإطلاق في تاريخ الجائزة. فاز ورثينجتون أيضًا بجائزة AFI لأفضل ممثل.انطلقت مهنة ورثينجتون على المستوى الدولي عندما تم اختياره في دور جيك سولي في فيلم جيمس كاميرون الصورة الرمزية (2009) وماركوس رايت، سايبورغ الذي يساعد البشر على الرغم من شكوكهم به في فيلم Terminator Salvation (2009). سرعان ما أصبح ورثينجتون اسمًا مألوفًا، وقام ببطولة أفلام رفيعة المستوى Clash of the Titans (2010)، وThe Debt (2010)، وTexas Killing Fields (2011)، وMan on a Ledge (2012)، وWrath of the Titans (2012). قدمت Worthington أيضًا الصوت لألعاب الفيديو Call of Duty: Black Ops.في عام 2010، أنشأ ورثينجتون شركة إنتاج، Full Clip Productions، مع اثنين من أصدقائه المقربين جون شوارتز ومايكل شوارتز. تعاونت الشركة مع استوديوهات راديكالية لطباعة روايتين مصورتين تالف و باتريوتس.