Hija del director John Farrow y de la actriz Maureen O Sullivan, Farrow hizo su debut en el teatro en 1963 en una producción de fuera de Broadway de "La importancia de llamarse Ernesto". Farrow estuvo durante dos años en la popular telenovela "Peyton Place". Su trabajo en la serie llamó la atención de espectadores en todo el mundo. Farrow obtuvo entusiastas críticas por su trabajo en el filme de Roman Polanski, "La semilla del diablo", en la que actuaba al lado de John Cassavetes. Farrow prosiguió su éxito con intervenciones en la televisión, en el teatro y en las películas "El gran Gatsby" y "Muerte en el Nilo", entre otras. Con el filme de 1982, "La comedia sexual de una noche de verano", Farrow se convirtió en la musa de Woody Allen, haciendo juntos más de 13 películas. En 1997, Farrow publicó su libro de memorias, What Falls Away, que estuvo en la lista de libros más vendidos del New York Times.