В 1896-1911 гг. играл в театрах Швеции и Финляндии. В 1898 г. стал режиссером Шведского театра в Хельсинки. С 1912 г, снимался в лентах М. Стиллера "Черные маски", "Ребенок", "Вампир", "Когдаумирает любовь", где играл героев-любовников, а также в комедийных ролях в его же картинах "Лучший фильм Томаса Гроля" и "Лучший ребенок Томаса Гроля". В 1912 г. заключил выгодный контракт с компанией "Свенска Био" и поставил фильм "Садовник", а вслед за ним ряд типичных для того времени мелодрам. Уже в ранних фильмах Шёстрёма, таких, как "ИнгеборгХольм" (1913) и "Забастовка" (1913), "Дети улицы" (1914) и "Один из многих" (1914), проявился его интерес к социальной проблематике, атакже новаторское использование возможностей камеры, пристрастие к натурным съемкам. К 1917 г. он создал 32 фильма. Важнейшим этапом в истории шведского кино стал фильм "Терье Виген" (1916) по Г. Ибсену, ознаменовавший собой зарождение "классической шведской киношколы". Значительная роль в фильме отводится природе, которая становится не просто фоном, но и действующим лицом в истории рыбака, рассказанной в выразительном поэтическом ключе. Такой же сильный характер индивидуалиста, находящегося в единоборстве с обществом и природой, стоит в центре картины "Горный Эйвинд и его жена" (1917) по Й. Сигурйоунссону.
Значительным явлением в творчестве Шёстрёма стали экранизации романов С. Лагерлеф "Девушка с Болотного хутора" (1917), "Сыновья Ингмара" (1918), "Карин, дочь Ингмара" (1919), "Возница" (1920). Во всех этих картинах режиссер играл главные роли, создавая цельные, яркие и полнокровные образы сильных духом мужчин. Глубокое проникновение в психологию персонажей, эмоциональная напряженность свойственна и остальным исполнителям. Шёстрём экранизировал произведения шведского драматурга Я. Бергмана "Завещание его превосходительства" (1919), "Мастер" (1920), "Кто судит?" (1921), "Огонь на борту" (1922), "Марку-реллы из Вадчепинга" (1930) — один из первых шведских звуковых фильмов. С 1923 по 1929 г. работал в Голливуде под именем Систром. В отличие от Стиллера, его карьера в Америке удалась, он поставил 9 картин, в том числе "Ветер" (1928) с Лиллиан Гиш — один из лучших фильмов мирового кино 20-х гг. Но как многие европейские художники, он не прижился в Голливуде и вернулся домой.
Качество шведского кино 30-х гг. не удовлетворяло Шёстрёма, и он оставил режиссуру, продолжая сниматься в кино как актер. Его последняя режиссерская работа — историческая костюмная драма "Под красной мантией" (1936), поставленная в Великобритании.
В 1943—1949 гг. он был художественным руководителем компании "Свенск фильминдустри", где оказывал поддержку молодым режиссерам, втом числе И. Бергману. Его лебединой песней стала роль профессора Борга в "Земляничной поляне" (1957) Бергмана.

Фильмография:
"Монастырь в Сендомире" (KlostretiSendomir), все— 1919; "Возница" (Korkarlen), "Мастер" (Master-man), оба — 1920; "Кто судит?" (Vem domer), 1921; "Окруженный дом" (Det omringade huset), "Огонь на борту" (Eld ombord), оба — 1922; "Назови челове-Ka"(Name the Man, США), 1923; "Тот, кто получает пощечины" (Не Who Gets Slapped, США), "Признания королевы" (Confessions of a Queen, США), оба — 1924; "Башня лжи" (The Tower of Lies, США), 1925; "Алая буква" (The Scarlet Letter, США), 1926; "Божественная женщина" (The Divine Woman, США), 1927; "Маски дьявола" (The Masks of the Devil, США), "Ветер" (The Wind, США), оба — 1928; "Влюбленная женщина" (A Lady in Love, США), 1929; "Маркуреллы из Вадчепинга" (Markurells i Wadkoping), 1930; "Под красной мантией" (Under the Red Robe), 1936.