Australiano di nascita, Liam è fratello del più famoso Chris-Thor-Hemsworth e di Luke: tutti e tre hanno deciso di seguire il richiamo del mondo del cinema e, per tutti e tre, il mondo di Hollywood è diventata la seconda casa.
Nel caso di Liam, però, la fama è arrivata in concomitanza con la storia d’amore, appena conclusa con l’ex stellina Disney, Miley Cyrus: i due, fidanzati ufficialmente dal Giugno del 2012, si sono lasciati dopo diversi mesi di “indiscrezioni”, proprio sulla fine della loro relazione.
Il debutto di Liam avviene nel 1997, quando il ragazzo ha appena compiuto il 17 anni: il suo primo ruolo è quello di Damo, in un solo episodio della serie televisiva Le sorelle McLeod.
Tra il 2007 e il 2008 ricopre il ruolo di Josh Taylor nella serie Neighbours, mentre nel 2009 è Marc in Satisfaction.Tra il 2008 e il 2009 è Marcus in un’altra serie per la tv alla quale partecipa: The Elephant Princess. Nel 2010 conosce e si innamora di Miley Cyrus sul set di The Last Song, mentre nel 2012 affianca il Premio Oscar Jennifer Lawrence in Hunger Games.
Sempre nel 2012 Sylvester Stallone lo vuole nel secondo film de I Mercenari, nel ruolo, insolito di Billy The Kid.
Nel 2013 gira ben tre film: Love and Honor, Empire State accanto a Emma Roberts e a Dwayne “The Rock” Johnson, e , infine Paranoia con Gary-Dracula-Holdman e Harrison-Indiana Jones-Ford.
Attualmente è impegnato sul set di Hunger Games – La ragazza di fuoco e Cut Bank un thriller con il bravissimo John Malkovich.
Per quanto riguarda la sua turbolenta vita sentimentale, pare che Miley Cyrus sia stata lasciata da Liam perchè il bel ragazzone sembrerebbe aver preferito gli abbracci di Eiza Gonzalez, sexyssima cantante di origini messicane.
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