Jest drugim dzieckiem i starszą córką Helen (z domu Rockett) i Brendana Sullivan Sullivanów. Jej ojciec był alkoholikiem. Dorastała wraz ze starszym bratem Brendanem Sullivanem Jr. i młodszą siostrę Brigid na Long Island. Już od wczesnych lat młodzieńczych przejawiała zainteresowanie aktorstwem, występując w lokalnych produkcjach teatralnych i dorabiając jako modelka. W wieku 16 lat uczęszczała do Amerykańskiej Akademii Sztuk Dramatycznych (American Academy of Dramatic Arts) w Nowym Jorku. Kiedy jednak zaproponowano jej trzyletnie stypendium, przeniosła się na wydział teatru i psychologii na Hofstra University w Hempstead w stanie Nowy Jork, odrzucając propozycję studiów na Uniwersytecie Carnegie-Mellon lub Uniwersytecie Nowego Jorku. W 1964 roku ukończyła studia.
Po raz pierwszy stanęła przed kamerami we włoskim serialu Powstanie Barbarzyńców (La Rivolta dei barbari, 1964). Po występie w operze mydlanejABCCienie o zmroku (Dark Shadows, 1967), zagrała rolę Trzeciej Wiedźmy w telewizyjnej adaptacjidramatuWilliama SzekspiraMakbet (Macbeth, 1968). Występowała w teatrach: Cleveland Playhouse, Hartford Stage Company i National Repertory Theat. W 1968 zadebiutowała na Broadwayu w podwójnej roli Alison Ames i Helen Claiborne w komedii Avanti!, a od 5 grudnia 1968 do 26 kwietnia 1969 występowała jako Elizabeth w przedstawieniu Murraya Schisgala Jimmy Shine u boku Dustina Hoffmana.
Następnie grała w produkcjach off-Broadwayowskich: Zdjęcia kowbojów (1974), Piękna część (The Beauty Part, 1974), Czwarta ścianaA.R. Gurneya (2002), Buffalo Gal A.R. Gurneya (2008) i Miłość, strata i to, co nosiłamNory Ephron (2009). Zdobyła jednocześnie popularność wśród telewidzów w dwóch operach mydlanych ABC – Świat na uboczu (A World Apart, 1970–1971) jako Nancy Condon i Inny świat (Another World, 1971–1976) w roli Lenore Moore Curtin Delaney. Uwagę zwróciła na siebie kreacją Maggie Porter w telewizyjnej ekranizacji powieści Irwina Shaw – miniserialu ABC Pogoda dla bogaczy (Rich Man, Poor Man – Book II, 1976). Jej rola lekarki dr Julie Farr pomagającej pacjentkom w narodzinach dziecka w serialu ABC Mając dzieci (Having Babies, 1978) była nominowana do nagrody Emmy.
Zasłużonym powodzeniem cieszyła się rola Maggie Gioberti Channing, przykładnej żony i matki, siostry miejscowej prostytutki, ofiary amnezji, wdowy, rodzica porwanego dziecka, a jej charakter w ostatecznym rozrachunku był uśmiercony przez utopienie w operze mydlanej CBSFalcon Crest (1981–1989). Pojawiła się w dwóch adaptacjach telewizyjnych – dramacie Sidneya SheldonaNBCGniew aniołów–kontynuacja (Rage of Angels: The Story Continues, 1986) z Jaclyn Smith i melodramacie Danielle Steel NBC Zupełnie obcy człowiek (A Perfect Stranger, 1994) u boku Roberta Uricha.
Powróciła na scenę West Coast w przedstawieniach: Piątego lipca (Fifth of July) Lanforda Wilsona, Ostatnie lato w Zatoce Niebieskiej Ryby (Last Summer at Blue Fish Cove), Niebezpieczny kąt (Dangerous Corner) oraz na scenie Pasadena Playhouse w Szklana menażeriaTennessee Williamsa (2000). Odbyła tournée ze spektaklami Wujek WaniaAntona Czechowa, Biedny Bitos (Poor Bitos), Żałoba przystoi Elektrze (Mourning Becomes Electra) Eugene O’Neilla i Maria, Maria (Mary, Mary).
Na kinowym ekranie grywała bardzo rzadko. Po debiucie w dreszczowcu Zachwycenie mordercy (Killer's Delight, 1978) i roli matki tytułowego bohatera w filmie Pamięć dla Tina (A Memory for Tino, 1996), znalazła się w obsadzie komedii romantycznejMój chłopak się żeni (My Best Friend's Wedding, 1997) jako matka rywalki (Cameron Diaz) głównej bohaterki.
Życie prywatne
W 2023 u Sullivan zdiagnozowano raka płuc i przeszła operację jego usunięcia.
