Шон Джъстин Пен, известен като Шон Пен, е роден на 17 август 1960 г. в Санта Моника, Калифорния.
Той е роден в Калифорния за актьора и режисьор Лео Пен и актрисата Айлийн Райън. Той има един жив брат, музикант Майкъл Пен, и втория му брат Крис Пен, който почина през 2006 г. Баба му и дядо му по бащина линия бяха еврейски емигранти от Литва и Русия. Майката на Пен има ирландски произход.
Пен беше сгодена за актрисата Елизабет Макгавърн, която тогава се срещаше със Сюзън Сарандън. Медиите се интересуват от личния му живот, след като през 1985 г. той се жени за певицата Мадона. Говори се, че когато Пен намерил папараци в хотелската си стая, той го обесил за глезените си от балкона на деветия етаж. Мадона му посвети третия си албум True Blue. По-късно Пен е обвинена в домашно насилие и двойката се развежда през 1989 г. Скоро след развода започват връзка с Робин Райт и през 1991 г. се ражда първото им дете Дилън Франсис. Две години по-късно се ражда второто им дете, Хопър Джак. Ожениха се през 1996 година. Те обявиха през 2007 г., че се развеждат, но през пролетта на 2008 г. казаха, че остават заедно.
Добрият приятел на Пен е барабанистът на Metallica Ларс Улрих. Заедно с Джони Деп, Мик Хъкнал и Джон Малкович Пен, той притежава ресторант в Париж. През 1974 г. Пен се появява в телевизионния сериал Малката къща в прерията, благодарение на баща си, режисиращ няколко епизода. Започва кариерата си през 1981 г. с филма Convenience Store и година по-късно с филма Cut в гимназия Ridgemont.
През 1985 г. той играе Андрю Долтън Лий в The Predator and the Junkie. Лий е бивш наркодилър, осъден за доживотен шпионаж за Съветския съюз. Той беше освободен условно през 1998 г. Според интервю за британския всекидневник The Guardian, той по-късно наел Пен Лий като свой личен асистент, отчасти защото искал да го възнагради за това, че му е позволил да играе във филма, и отчасти защото Пен вярвал, че човек може да коригира и реинтегрира в обществото.
През 1991 г. Пен снима филма „Индийският пратеник“, който се превръща в негов режисьорски дебют. Другите му режисьорски творби включват „Кръстопът на смъртта“, „Клетвата“ (и двете с Джак Никълсън) и „Бягство в пустинята“. Продължава и като актьор, например във филмите Thin Red Line, The Dead Man Comes или Sweet Wicked. За последните двама той получи номинация за Оскар.
През 2002 г. той получава нова номинация за Оскар във филма „Казвам се Сам“ за ролята на Сам, седемгодишен възрастен мъж, който е тласкан от дъщеря си, така че трябва да я отгледа. Но след това нейната интелигентност пресича интелигентността на баща й, дъщеря му поема поста и Сам наема адвокат (Мишел Пфайфър), за да си върне дъщеря. Година след този филм той най-накрая спечели Оскар благодарение на филма Мистериозната река. През 2008 г. той печели втория си Оскар за ролята си на истински активист за правата на гейовете, Харви Милк в Milk.