Nato a Jersey City - nel New Jersey - nel novembre 1914, Norman Perlmutter - meglio noto con il nome d’arte Norman Lloyd -, dopo aver esordito - nel ’38 - al Mercury Theatre di Orson Welles (all’epoca della celebre “burla” radiofonica de La guerra dei mondi) arriva al cinema l’anno successivo con un ruolo secondario in The Streets of New York (1939) di Anthony Mann.

Nei dieci/dodici anni appare in film quali Sabotatori (1942) di Alfred Hitchcock, nel ruolo del cospiratore filonazista Frank Fry (indimenticabile la sua figura inquietante ed il finale, in cui precipita giù dalla Statua della Libertà), ed in cui recita con Robert Cummings e Priscilla Lane, Io ti salverò (1945), anch’esso diretto da A. Hitchcock, tratto dal libro di Francis Beeding (pubblicato per la prima volta in Italia dal Saggiatore nel 2015), ed interpretato da Ingrid Bergman, Gregory Peck, Michail Cechov e Leo G. Carroll, L’uomo del Sud (1945) di Jean Renoir, Salerno, ora X (1945) di Lewis Milestone, Gli ammutinati di Sing Sing (1945) di H. Bruce Humberstone, Una lettera per Eva (1946) di Jules Dassin, Una giovane vedova (1946) di Edwin L. Marin, La morte è discesa a Hiroshima (1947) di Norman Taurog, Occhio per occhio (1949) di George Sherman, La mano deforme (1949) di Roy Rowland, Il regno del terrore (1949) di Anthony Mann, La corsara (1950) di Frederick De Cordova, La leggenda dell’arciere di fuoco (1950) di Jacques Tourneur, con Burt Lancaster e Virginia Mayo, Ho amato un fuorilegge (1951) di John Berry, con John Garfield (al suo ultimo film prima della sua prematura scomparsa) e Shelley Winters, L’immagine meravigliosa (1952) di Richard Brooks (il quale, nello stesso anno, dirige anche L’ultima minaccia, considerato - insieme a Quarto potere di Orson Welles, L’asso nella manica di Billy Wilder, Un volto nella folla di Elia Kazan, Prima pagina di B. Wilder, Quinto potere di Sidney Lumet, Tutti gli uomini del Presidente di Alan J. Pakula, Sindrome cinese di James Bridges, Diritto di cronaca di Sydney Pollack e Sotto tiro di Roger Spottiswode - come uno fra i migliori film americani sul giornalismo mai realizzati), Luci della ribalta (1952) di Charlie Chaplin - del quale è stato grande amico -, nel ruolo dell’impresario Bodalink.

All’inizio degli anni Cinquanta, il maccartismo interrompe bruscamente sua carriera cinematografica (le sue posizioni erano notoriamente progressiste e difese in ogni modo l’amico C. Chaplin quando, come è tristemente noto, gli fu vietato di tornare negli Stati Uniti)  e, per circa venticinque anni lavorerà esclusivamente a teatro ed in televisione, come attore, regista (vari episodi della serie Alfred Hitchcock Present’s e di altri telefilm, fra cui Incidente premeditato - 1971 -,  episodio della prima stagione de Il Tenente Colombo) e produttore. Negli anni Settanta ed Ottanta appare anche in telefilm polizieschi e gialli quali Kojak, Quincy, La signora in giallo.

Al cinema torna alla fine degli anni Settanta nell’horror Audrey Rose (1977) di Robert Wise e poi, alla fine del decennio successivo, in quello che diventerà uno fra i ruoli più noti della sua carriera: l'autoritario preside del liceo di L’attimo fuggente (1989) di Peter Weir, con Robin Williams e Ethan Hawke.

Negli anni successivi appare in L’età dell’innocenza (1993) di Martin Scorsese, nel telefilm The Practice - Professione avvocati (1997-2003), ed è fra i protagonisti di Seven Days (1998-2000), in cui interpreta il professor Isaac Mentor.

Ancora attivo nonostante l’età molto avanzata, fra il 2005 e 2015 appare in In Her Shoes - Se fossi lei di Curtis Hanson, con Cameron Diaz e Shirley MacLaine, in un episodio (2010) della serie tv Modern Family, ed in A Place For Heroes (2014) di Scott R. Thompson e Un disastro di ragazza (2015) di Judd Apatow.

A partire dal 2016 si è ritirato a vita privata.

Nel novembre 2014, in occasione del suo centesimo compleanno, il mondo dello spettacolo ha reso omaggio a Norman Lloyd in quanto uno fra gli ultimissimi testimoni (insieme a Kirk Douglas - classe 1916 -, Olivia de Havilland - n. 1916 - e Nehemiah Persoff - n. 1919) dell’epoca d’oro della Hollywood classica.