Sam O’Steen begon zijn filmcarrière als assistent-beeldmonteur in 1956. Vanaf begin de jaren ’60 was hij als volwaardig beeldmonteur verantwoordelijk voor de montage van heel wat grote Hollywood-producties.
Sam O’Steen is vooral bekend door zijn lange samenwerking met Mike Nichols, hij heeft maar liefst negen films gemonteerd voor de regisseur, van Who’s Afraid of Virgina Woolf? (1966) tot Working Girl (1988). Hij deed ook meermaals zijn ding voor Roman Polanski.

O’Sheen maakte zijn regiedebuut met de televisiefilm A Brand New Life (1973) waarna er nog enkele tv-films volgden. Op het vlak van langspeelfilms maakte hij zijn regiedebuut met de cultfilm Sparkle (1976) waarin de opgang van een zwarte zanggroep centraal stond.