La carrière de Susannah York débute au cinéma en 1960, dans le film Tunes of Glory (Les Fanfares de la gloire), de Ronald Neame, avec Alec Guinness et John Mills. Très vite remarquée pour la prestance et la qualité de son jeu, les plus grands réalisateurs lui proposeront de travailler avec eux. C'est ainsi que John Huston lui confiera le rôle de la jeune névrosée de Freud (Freud, passions secrètes), en 1961. Par la suite, Tony Richardson lui fera jouer le personnage de Sophie Western, la jeune et riche héritière de Tom Jones, aux côtés d'un autre jeune talent britannique, appelé lui aussi à devenir célèbre, Albert Finney, dans le rôle-titre, en 1963.

Susannah York aborde avec brio les genres les plus divers : l'aventure avec Sands of Kalahari (Les Sables du Kalahari), de Cyril Raker Enfield (1965); la comédie, avec Sebastian (Les Filles du code secret), de David Greene (1968); la superproduction de prestige, avec A Man For All Seasons (Un homme pour l'éternité), de Fred Zinnemann (1966); la biographie filmée, avec Jane Eyre, de Delbert Mann (1970), dans le rôle-titre.

Deux de ses performances furent particulièrement remarquées: They Shoot Horses, Don't They? (On achève bien les chevaux), de Sydney Pollack (1969), pour laquelle elle fut nommée à l'Oscar de la meilleure actrice dans un second rôle, et celle de la schizophrène meurtrière d'Images, de Robert Altman (1972), qui lui valut le Prix d'interprétation féminine à Cannes.

La carrière de Susannah York regroupe une cinquantaine de films. Outre ceux que nous avons mentionnés précédemment, il convient de citer The Killing of Sister George (Il faut tuer Sister George), de Robert Aldrich (1968), dans le rôle, très osé pour le cinéma britannique de l'époque, de Alice « Childie » McNaught, la jeune compagne lesbienne d'une vedette vieillissante de la télévision (Beryl Reid) sur le déclin, Oh, What a Lovely War (Ah, Dieu que la guerre est jolie), de Richard Attenborough (1969) et The Shout (Le Cri du sorcier) (1978), de Jerzy Skolimowski, aux côtés de John Hurt et Alan Bates. Susannah York a aussi joué la mère de Superman, dans les deux premiers films avec le superhéros, réalisés par Richard Donner en 1978 et Richard Lester (Superman II) en 1980.

Susannah York a aussi été membre du jury au Festival de Cannes en 1979. Au théâtre, l'actrice britannique est aussi à l'aise dans l'univers de l'écrivain américain Henry Miller (Les Sorcières de Salem) que dans celui du dramaturge français Jean Genet (Les Bonnes, The Maids, en version anglaise, partageant la vedette avec l'actrice britannique Glenda Jackson).

En outre, Susannah York écrit des livres de contes pour enfants (Search of Unicorns 1973, révisé en 1984 et Lark's Castle 1976, révisé en 1986), en plus de coproduire des courts métrages.