Sienna Guillory, Amerikalı halk gitaristi Isaac Guillory ve İngiliz model Tina Thompson'ın kızıdır. Guillory'nin ailesi, büyürken kendisini sanatsal bir şekilde ifade etmesi için onu cesaretlendirdi ve bu, oyuncu olma kararına yol açtı. Gresham's School, Holt, Norfolk, İngiltere'de eğitim gördü ve okul oyunlarında yer aldı.
Oyunculuk arası 16 yaşındayken geldi ve Riders (1993) adlı TV filminde rol aldı. Guillory, oyunculuk kariyerini desteklemek için modellik yapmaya başladı ve Armani ve Dolce & Gabbana gibi yüksek profilli şirketler için kampanyalarda yer aldı ve birçok dergi kapağını süsledi. TV ve filmlerde daha fazla oyunculuk başarısı izledi. Projeler arasında The Time Machine (2002), Love Actually (2003) ve 'Resident Evil' film serisi yer alıyor.