Nació en 1943 en Fort Sheridan, Illinois, donde tenía fuertes lazos familiares y era el mayor de tres hermanos.
Durante su infancia en dicha granja, vivió muchas de las experiencias que luego marcaron su obra.
En esa misma época leyó la obra de Samuel Beckett Esperando a Godot, que le causó una gran impresión.
Pensando en hacerse veterinario, empezó a estudiar agricultura en el Mount Antonio Junior College, pero un año después se unió a un grupo de teatro ambulante llamado Bishop's Company Repertory Players.
Con 19 años se instaló en Nueva York, donde empezó a utilizar el nombre de Sam Shepard.
En 1966 recibió una beca de la Universidad de Minnesota y ese mismo año ganó tres premios Obie, por sus obras Chicago, Icarus's Mother y Red Cross, lo que constituía un hecho sin precedentes.
Estos premios impulsaron notablemente su carrera cuando la corriente principal de la crítica permanecía cautelosa ante su obra.
Al regresar a los Estados Unidos se instaló en San Francisco y trabajó como autor residente (inglés: playwright-in-residence) del Magic Theatre de dicha ciudad durante diez años.
Fue durante esa época en San Francisco cuando escribió las obras que consolidaron su prestigio: Curse of the Starving Class (1976), Buried Child (1979), una historia de incesto y asesinato con la que ganó un Premio Pulitzer; y El auténtico Oeste (1980).
En el mundo moderno se ha roto la conexión entre mito, tierra, comunidad y sentido de la vida.
Algunos señalaron en sus obras grandes influencias de Samuel Beckett y otros dramaturgos europeos.
Hacia 1980 era el autor más representado en los Estados Unidos después de Tennessee Williams.
Todas estas obras están editadas en español: Shepard inició su carrera cinematográfica como guionista en la década de 1960 con la película Me and My Brother.
Junto a Michelangelo Antonioni, Franco Rossetti, Tonino Guerra y Clare Peploe escribió el guion de Zabriskie Point.
Estos éxitos, unidos al empuje popular del cine, hicieron que a partir de la década de 1980 fuera más conocido entre el gran público como actor cinematográfico que como autor teatral.
A modo de ejemplo, Cowboy Mouth es una ópera rock y The tooth of crime es descrita como un musical-fantasy.
Escribió junto con Bob Dylan (con quien ya había trabajado en la película Renaldo and Clara) la canción «Brownsville Girl» que apareció en el álbum de Dylan Knocked Out Loaded, y en otras compilaciones posteriores.