Hamilton wuchs als Stieftochter des Feuerwehrchefs von Salisbury auf. Sie besuchte die High School und studierte zwei Jahre auf dem Washington College in Chestertown, Maryland. Nachdem sie ihr Studium abgebrochen hatte, besuchte sie das Lee Strasburg Institute in New York. Schon zu ihren College-Zeiten spielte sie in kleineren Low-Budget-Produktionen mit. Ihre erste Hauptrolle ergatterte die Darstellerin in der TV-Serie "Secrets of Midland Heights" (1980-1981), in der sie die Rolle der Lisa Rogers verkörperte. Linda Hamilton war zweimal verheiratet. Das erste Mal von 1982 bis 1989 mit dem Schauspieler Bruce Abbott. 1997 heiratete sie den mehrfach preisgekrönten Regisseur James Cameron ("Titanic", "Aliens - Die Rückkehr"), den sie 1991 bei den gemeinsamen Dreharbeiten zu "Terminator 2" kennen gelernt hatte. 1999 scheiterte jedoch auch diese Ehe, als die Schauspielerin erfuhr, dass ihr Ehemann sie betrog.
Weitere Filme und Serien mit Linda Hamilton: "Blumen der Nacht" (1979), "Shirley" (TV-Serie), "Reunion", "Verhängnisvolle Leidenschaft" (alle 1980), "T.A.G. Das Killerspiel", "Country Gold", "King's Crossing" (TV-Serie, alle 1982), "Wishman" (1983), "Polizeirevier Hill Street" (TV-Serie), "Stephen King's 'Kinder des Zorns'", "The Stone Boy" (alle 1984), "Sexpionage" (1985), "Black Moon", "Crazy Weekend", "Immer wenn Sie Krimis schrieb..." (TV-Serie), "King Kong lebt" (alle 1986), "Go Toward the Light" (1988), "Mr. Destiny Voll Daneben" (1990), "Stummer Schrei" (1994), "The Way to Dusty Death", "Seperate Lives Tödliches Doppelleben" (beide 1995), "T2 3-D: Battle Across Time" (1996), "Frasier" (TV-Serie), "Mit vollem Einsatz" (beide 1997), "Rescuers: Stories of Courage", "Batman und Robin" (Sprecherin, TV-Serie), "Spuren im Sand" (alle 1998), "Courage Der Mut einer Frau", "Batman Beyond" (Sprecherin, TV-Serie), "Hercules" (Sprecherin, TV-Serie), "The Secret Life of Girls", "Batman Beyond: The Movie" (Sprecherin, alle 1999), "Die Liebesschule des Mr. X", "Captain Buzz Lightyear" (Sprecherin, TV-Serie, beide 2000), "A Girl Thing", "Bailey's Mistake", "Skeletons in the Closet" (alle 2001), "Stille Nacht, heilige Nacht" (2002), "Wholey Moses" (2003), "Jonah" (2004), "Smile", "Missing in America", "Immer wieder Jim" (TV-Serie), "The Kid & I" (alle 2005), "Thief" (TV-Serie), "Take 3", "Broken", "Home by Christmas" (alle 2006), "In Your Dreams" (2007), "The Line" (TV-Serie), "Jeremiah Wright Painting a Picture of US Aggression" (beide 2008).
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