Nie podano przyczyny śmierci, ale w 2012 roku aktor przyznał, że choruje na raka prostaty.
O'Neal zasłynął przede wszystkim z roli w wyprodukowanym w 1970 roku melodramacie "Love Story", który okazał się wielkim kasowym sukcesem. O'Neal zagrał w nim u boku Ali MacGraw.
W 1972 roku wraz z Barbrą Streisand O'Neal wystąpił w wyreżyserowanej przez Petera Bogdanovicha komedii "No i co, doktorku?".
W "Papierowym księżycu", również w reżyserii Bogdanovicha, z 1973 roku wraz z ojcem zagrała 10-letnia córka O'Neala, Tatum, nagrodzona Oskarem za najlepszą rolę drugoplanową w tym filmie.
Ryan i Tatum O'Neal wystąpili następnie razem w kolejnej komedii Bogdanovicha "Nicklodeon".
Aktor zagrał też główną rolę w filmie Stanleya Kubricka "Barry Lyndon" z 1975 roku.
