A performer americana Amy O'Neill nasceu em Pacific Palisades em 8 de julho de 1971. Filha de um diretor de escola de arte e proprietário de uma construtora, O'Neill é a terceira de cinco filhos. Acompanhada por seus irmãos mais velhos, ela começou a fazer testes para papéis aos dez anos, aparecendo pela primeira vez aos 13 em um episódio de Mama's Family (1983) no qual interpretou a versão mais jovem do personagem de Betty White.
Como um jovem adolescente, O'Neill continuou a conseguir lugares como convidado em programas de televisão como Matt Houston (1982), Night Court (1984), Highway to Heaven (1984), The Twilight Zone (1985) e Family Ties (1982) , antes de ganhar um papel regular na temporada de 1986 da longa novela The Young and the Restless (1973). Ela fez sua estreia no cinema três anos depois, em Honey, I Shrunk the Kids (1989). No filme, a personagem de O'Neill, Amy, é encolhida por seu pai cientista (Rick Moranis). Ela foi indicada ao Young Artist Award por sua atuação, mas perdeu para Gaby Hoffmann por Field of Dreams (1989). O'Neill reprisou seu papel na sequência, Honey, I Blew Up the Kid (1992).
Ao longo do final dos anos 1980 e início dos anos 1990, O'Neill continuou a atuar principalmente em séries de televisão populares como Star Trek: The Next Generation (1987), The Young Riders (1989) e Murder, She Wrote (1984), também aparecendo na minissérie biográfica I Know My First Name Is Steven (1989). Ela teve papéis nos filmes feitos para a TV White Wolves: A Cry in the Wild II (1993) e Attack of the 5 Ft. 2 Mulheres (1994), assim como o rejeitado piloto de comédia ... Cadê o Rodney? (1990), mas em meados da década de 1990, seu interesse em atuar havia diminuído.
Aposentado de atuação desde 1994, O'Neill agora faz parte da comunidade de arte performática de Los Angeles; seu trabalho em atos de circo a levou por todo o mundo. Ela nunca se casou e não tem filhos.