Ian è nato a Covington, Louisiana. Suo padre, Robert Somerhalder, è un imprenditore edile e sua madre, Edna, è stata la direttrice in un gruppo di fattorie nello stato del Mississippi; entrambi sono di origine cecoslovacca.

Ian dice che la recitazione è l’unico modo che ha l’uomo per entrare in contatto con i suoi veri sentimenti e la proprie motivazioni.

Quando ancora frequentava il liceo cominciò l’attività di modello, trasferendosi a New York all’età di 17 anni. Contemporaneamente cominciò anche a dedicarsi alla recitazione, sotto la guida di William Esper.

La prima vera esperienza e notorietà arrivò col telefilm The Young Americans (2000) e successivamente con il film prodotto da MTV Anatomy of a Hate Crime (2000). Nel 2001 entrò nel cast del film L’ultimo sogno. Altri film in cui ha partecipato sono stati Changing Hearts (2002) e nella pellicola del regista Roger Avery, Le regole dell’attrazione.

Sempre riguardo le serie TV, Somerhalder ha avuto un ruolo importante nella terza stagione di Smallville (2003-2004) interpretando per sette episodi il personaggio di Adam Knight, un ragazzo dal passato oscuro che entra nella vita dei protagonisti.

È diventato noto principalmente recitando il ruolo di Boone Carlyle nel serial televisivo Lost.
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