Era conocido tanto por su lucha contra la adicción a las drogas y sus problemas con la ley, como por sus papeles de tipo duro en películas como «Rescatando al soldado Ryan», «Fuego contra fuego» y «La caída del Halcón Negro. Según su familia, falleció mientras dormía en un hospital tras ser internado por un aneurisma cerebral.
Originario de Detroit, donde su madre trabajaba para el defensor del pueblo de la ciudad y su padre era abogado y profesor de filosofía, Sizemore estudió en la Wayne State University y se licenció en teatro por la Temple University de Filadelfia. Como aspirante a actor en Nueva York, donde servía mesas y actuaba en obras de teatro, Sizemore tuvo su primera oportunidad cuando el director Oliver Stone le dio un pequeño papel como veterano en la película antibelicista de 1989 «Nacido el 4 de julio».
También obtuvo papeles secundarios destacados como el del pistolero de la frontera Bat Masterson en el western de Kevin Costner «Wyatt Earp» (1994), un violento compañero de Robert De Niro en la película de atracos «Heat» (1995) y un paramédico con complejo mesiánico en el psicodrama de Martin Scorsese «Bringing Out the Dead» (1999). Sin embargo, se le recuerda sobre todo por interpretar a militares curtidos en mil batallas en dos películas: «Rescatando al soldado Ryan», la epopeya de la Segunda Guerra Mundial dirigida por Steven Spielberg en 1998, y «La caída del Halcón Negro», el retrato que hizo Ridley Scott en 2001 de la malograda incursión del Ejército estadounidense en Mogadiscio (Somalia) en 1993.
A pesar de todo, la carrera de Sizemore se vio eclipsada en gran medida por problemas personales derivados de sus reconocidas adicciones, que le llevaron a entrar y salir de la cárcel y a someterse a tratamientos de rehabilitación, y de su relación con Heidi Fleiss, una antigua madame de Hollywood.