Attrice statunitense. Esordisce nel lungometraggio con Suxbad – Tre metri sopra il pelo (Superbad, 2007) di Greg Mottola. Tra il 2011 e il 2013 partecipa a pellicole di successo internazionale che ne fanno una delle attrici più apprezzate a Hollywood: The Help (2011) di Tate Taylor, Crazy, Stupid, Love (2011) di Glenn Ficarra e John Requa, The Amazing Spider-Man (2012) e The Amazing Spider-Man 2 – Il potere di Electro (The Amazing Spider-Man 2, 2014), diretti da Marc Webb. Nel 2014 la consacrazione: viene candidata agli Oscar come miglior attrice non protagonista per la sua interpretazione nel pluripremiato Birdman (Birdman or (The Unexpected Virtue of Ignorance), 2014); seguono due collaborazioni con Woody Allen: Magic in the Moonlight (2014) e Irrational Man (2015). Nel 2016 recita al fianco Ryan Gosling nel musical di grande successo La La Land (2016) di Damien Chazelle: il ruolo di Mia Dolan le vale la Coppa Volpi alla 73a Mostra del Cinema di Venezia, il Golden Globe per la miglior attrice protagonista in un film commedia o musicale e il Premio Oscar per la miglior attrice. Nel 2019 è nuovamente candidata agli Oscar come miglior attrice non protagonista per la sua interpretazione ne La favorita (The Favourite, 2018) di Yorgos Lanthimos. L'interpretazione in Povere creature! di Yorgos Lanthimos le regala il secondo Oscar e il secondo Gloden Globe in carriera.