Ο Von Sydow συνεργάστηκε με τον τεράστιο συμπατριώτη του σκηνοθέτη Ingmar Bergman 11 φορές σε φιλμς όπως τα Wild Strawberries (Άγριες φράουλες, 1957) και The Virgin Spring (1960). Η πιο αξιομνημόνευτη συνεργασία του υπήρξε στο The Seventh Seal, εκεί όπου περιλαμβάνεται η διαβόητη σκηνή στην οποία ο χαρακτήρας που υποδύεται του Ιππότη, παίζει σκάκι με τον ίδιο τον Θάνατο. Ο Von Sydow, που υπήρξε η πρώτη επιλογή, αν και τελικά δεν πήρε το χρίσμα, για να υποδυθεί τον Δόκτορα Νο, στην πρώτη ταινία της σειράς του πράκτορα Τζειμς Μποντ 007, Dr No, μετακινήθηκε στο Χόλιγουντ το 1965, όταν κλήθηκε να αποδώσει τον ρόλο του Ιησού Χριστού στην επική ταινία του George Stevens, The Greatest Story Ever Told (Η ωραιότερη ιστορία του κόσμου). Τις επόμενες δεκαετίες, ο Von Sydow απέδωσε μερικές από τις πιο χαρακτηριστικές υποστηρικτικές ερμηνείες όπως στο καταπληκτικό θρίλερ κατασκοπείας Three Days of the Condor (3 ημέρες του Κόνδορος, 1975) και στις πανάκριβες παραγωγές Flash Gordon (1980), Conan the Barbarian (Κόναν, ο βάρβαρος, 1982) και Dune (1984) του David Lynch. Συνεργάστηκε επίσης με σημαντικούς σκηνοθέτες όπως ο Woody Allen στο Hannah and Her Sisters (1986), ο Steven Spielberg στο Minority Report (2002) και o Martin Scorsese στο Shutter Island (2010).
Ο Von Sydow στην προσωπική του ζωή έκανε δύο γάμους, ενώ το 2002 απέκτησε πέρα από την Σουηδική και την Γαλλική υπηκοότητα. Προτάθηκε δύο φορές για το βραβείο ανδρικής ερμηνείας, μία για τον πρώταγωνιστικό ρόλο στην ταινία του 1989, Pelle the Conqueror (Πελέ ο κατακτητής) και για την υποστηρικτική του παρουσία στο φιλμ του 2012 Extremely Loud & Incredibly Close. Η τελευταία του παρουσία στο πανί καταγράφεται στο πολεμικό δράμα Echoes of the Past.
RIP