Описва себе си като наблюдателен, сдържан и грижовен човек. Отдава развитието на тези качества на семейството, в което израства. Родителите му се развеждат когато той е още съвсем малък и е отгледан от майка си, писателката Валери Мендес, която страда от психично разстройство.
"Не съм израснал във функционално семейство", казва Сам Мендес пред Франс прес. "Театърът, киното и спортът бяха като мои семейства в младостта ми".
Детската му страст към театъра се превръща в талант, докато учи английска литература в университета в Кеймбридж. Още там започва да режисира много аплодирани пиеси, а след завършването започва работа в Chichester Festival Theatre, преди да се премести в Royal Shakespeare Company и Royal National Theatre, където печели признание като режисьор.
На 24 години Мендес режисира"Вишнева градина" на Чехов в Уест Енд. С участието на Джуди Денч, пиесата е високо оценена от критиците, спечелвайки му наградата за най-добър дебютант.
На 27-годишна възраст той става артистичен директор в Donmar Warehouse. Това е 251-местен театър в лондонския Ковънт Гардън, който се превръща в център на лондонската театрална култура през 90-те години.
През следващите 10 години поставя редица пиеси и мюзикъли и пътува до Съединените щати за много от тях. В театъра Сам Мендес е известен с мрачните си преосмисляния на сценичните мюзикъли, а някои от най-известните му сценични продукции от този период са "Кабаре" (1994), "Оливър!" (1994), "Компания" (1995).
На 34-годишна възраст той дебютира в киното с "Американски прелести" (1999), който му донася едновременно "Оскар" и "Златен глобус" за най-добър режисьор.
Следват още много сценични продукции и филми. Сред тях са два филма от поредицата за Джеймс Бонд, но за критиците виртуозните си режисьорски качества Мендес разгръща с военния епос "1917", чието действие се развива по време на Първата световна война. Той му донася няколко номинации за "Оскар", четири награди "Бафта" и две "Златен глобус".
Следващият му игрален филм е романтичната драма "Империя на светлината" (2022), в който поверява главната роля на носителката на "Оскар" Оливия Колман. Тя играе служителка в кино с нестабилно психично здраве в английски крайморски град, която се влюбва лудо в свой много по-млад от нея чернокож колега.
"В "Империя на светлината" киното е своеобразна пресечна точка за хора от различни поколения, които в известен смисъл никога не биха се видели един друг. Именно това ми харесва. Това е изцяло мой личен опит", казва Мендес за филма, в който отъждествява главната героиня с майка си.
"В една епоха, в която най-важно е да предложиш на публиката някакво съдържание, Сам Мендес все още вярва в магията на киното. "Империя на светлината" е доказателството", пише филмовият критик Питър Дебрюж от "Варайъти".
През 2003 г. Сам Мендес се жени за актрисата Кейт Уинслет, същата година се ражда и синът им Джо Алфи. Мендес и Уинслет се развеждат през 2011 г. През 2017 г. той се ожени за класическата музикантка и тромпетистка Алисън Балсъм.