Σε νεαρή ηλικία παρακολούθησε μαθήματα Θεάτρου στο Somerset College, ένα ιδιωτικό σχολείο στο Mudgeeraba του Queensland. Μετά την αποφοίτησή της το 2007 εμφανίστηκε στις δύο αυστραλιανές ταινίες Vigilante του 2008 και I.C.U. του 2009, πριν μετακομίσει στη Μελβούρνη της Βικτώριας της Αυστραλίας για να ακολουθήσει την καριέρα της ηθοποιού. Εκεί συμμετείχε από το 2008 έως το 2011 στη μακροχρόνια αυστραλιανή τηλεοπτική σαπουνόπερα Neighbours ως η αμφιφυλόφιλη έφηβη Donna Freedman. Μικρότερες εμφανίσεις και σε λίγα επεισόδια είχε στις τηλεοπτικές σειρές City Homicide, Review with Myles Barlow και The Elephant Princess.
Προκειμένου να ακολουθήσει καριέρα στο Χόλιγουντ συνεργάστηκε με προπονητή ομιλίας για να προσεγγίσει καλύτερα την αμερικανική προφορά. Στο Χόλιγουντ πήρε την πρώτη της ευκαιρία στη βραχύβια σειρά του 2011 Pan Am του ABC, ενώ το 2013 έκανε το ντεμπούτο της στη μεγάλη οθόνη σε μια σύντομη εμφάνιση ως Charlotte στην ταινία About Time. Την ίδια χρονιά, όμως, γίνεται διάσημη υποδυόμενη τη Naomi Lapaglia δίπλα στον Leonardo DiCaprio στην υποψήφια για τα Όσκαρ του 2014 ταινία The Wolf of Wall Street του Martin Scorsese. Και βέβαια η καριέρα της στη συνέχεια εκτοξεύεται.
Το 2014 ιδρύει δική της εταιρεία παραγωγής, τη LuckyChap Entertainment. Την ίδια χρονιά πρωταγωνιστεί ως Celine Joseph στη ρομαντική δραματική ταινία Suite Française του Β' Παγκοσμίου Πολέμου.
Το 2015 πρωταγωνιστεί ως Ann Burden μαζί με τους Chiwetel Ejiofor και Chris Pine στο μεταποκαλυπτικό δράμα Z for Zachariah, ως Jess μαζί με τον Will Smith στη δραματική ταινία Focus, ενώ κερδίζει τη μεγαλύτερη προσοχή για την εμφάνισή της στο The Big Short του Adam McKay.
Το 2016 πρωταγωνιστεί ως Tanya Vanderpoel στο βιογραφικό δράμα Whiskey Tango Foxtrot, ως Jane στην περιπέτεια της ζούγκλας The Legend of Tarzan και ως κακοποιός Harley Quinn των κόμικς της DC στην ταινία φαντασίας Suicide Squad, για την οποία ήταν υποψήφια για το Teen Choice Award και πολλά άλλα βραβεία.
To 2017 υποδύεται την Daphne Milne στο βιογραφικό οικογενειακό δράμα Goodbye Christopher Robin και την άτυχη σταρ του καλλιτεχνικού πατινάζ στον πάγο Tonya Harding στο βιογραφικό δράμα I, Tonya. Για τον ρόλο της αυτόν κερδίζει το 2018 μια υποψηφιότητα για Χρυσή Σφαίρα Καλύτερης Γυναικείας Ερμηνείας σε Κινηματογραφική Κωμωδία ή Μιούζικαλ αλλά και μια υποψηφιότητα Καλύτερου Α’ Γυναικείου ρόλου για τα Όσκαρ του 2018.
Το 2018 πρωταγωνιστεί ως Annie στη δραματική αστυνομική ταινία Terminal, εμφανίζεται ως Audrey στην περιπέτεια φαντασίας Slaughterhouse Rulez και πρωταγωνιστεί μαζί με την Saoirse Ronan ως Queen Elizabeth I στο βιογραφικό ιστορικό δράμα Mary Queen of Scots.
Το 2019 λάμπει ως η ηθοποιός Sharon Tate στη δραματική κομεντί Once Upon a Time in Hollywood του Quentin Tarantino, ως Allison Wells στο δραματικό θρίλερ Dreamland και ως Kayla Pospisil στο βιογραφικό δράμα Bombshell. Για την ερμηνεία της στο Bombshell ως επίδοξη σταρ του Fox News με τις αποκαλύψεις σεξουαλικής παρενόχλησης στο συντηρητικό ειδησεογραφικό πρακτορείο κερδίζει το 2020 μια υποψηφιότητα για Χρυσή Σφαίρα Καλύτερου Β’ Γυναικείου ρόλου σε Κινηματογραφική Κωμωδία ή Μιούζικαλ αλλά και μια υποψηφιότητα Καλύτερου Β’ Γυναικείου ρόλου για τα Όσκαρ του 2020.
Το 2020 και το 2021 αντίστοιχα επανέρχεται ως Harley Quinn στις περιπέτειες δράσης Birds of Prey and the Fantabulous Emancipation of One Harley Quinn και The Suicide Squad, στις οποίες αποσπά ευνοϊκές κριτικές για την ερμηνεία της.
Το 2022 πρωταγωνιστεί ως Valerie Voze μαζί με τον Christian Bale και τον John David Washington στο ιστορικό δράμα Amsterdam του David O. Russell, μια κοινωνική σάτιρα για τη φασιστική συνωμοσία ανατροπής της κυβέρνησης των ΗΠΑ κατά τη δεκαετία του 1930. Την ίδια χρονιά πρωταγωνιστεί ως Nellie LaRoy με τον Brad Pitt στο ιστορικό δράμα Babylon του Damien Chazelle, σκηνοθέτη και του La La Land, που κέρδισε έξι Όσκαρ το 2017. Για τον ρόλο της στην ταινία κερδίζει το 2023 μια ακόμη υποψηφιότητα για Χρυσή Σφαίρα Καλύτερης Γυναικείας Ερμηνείας σε Κινηματογραφική Κωμωδία ή Μιούζικαλ.
Σε αναμονή είναι για το 2023 η εμφάνισή της ως Barbie μαζί με τον Ryan Gosling στην ταινία Barbie.
Έχει, από το 2016, παντρευτεί με τον κινηματογραφικό παραγωγό Tom Ackerley στο Byron Bay, στη Νέα Νότια Ουαλία, στην Αυστραλία.
Αλέξανδρος Παπαδόπουλος
