Nasce a Londra in una famiglia dell’alta borghesia britannica.
È la seconda di quattro figli.
Da ragazzina soffre di balbuzie e proprio grazie ad un’insegnante di recitazione riesce a migliorare questo disturbo.
Nel 2000 venne scoperta da un’agente al festival del teatro a Edimburgo.
Il primo ruolo importante arriva nel 2004 con “My Summer of Love”.
Vince il Golden Globe nel 2005 per il film tv “Gideon’s Daughter”.
In totale è stata nominata sei volte in carriera a questo premio
Un plauso generale (anche di Meryl Streep) arriva per la parte di Emily ne “Il diavolo veste Prada” (2006).
È la regina Vittoria in “The Young Victoria” (2009).
Rifiuta il ruolo Marvel di Black Widow, poi andato a Scarlett Johansson, per girare “I Fantastici viaggi di Gulliver” (2010).
Dal 2011 è testimonial di Yves Saint Laurent.
Ogni anno gira film di diverso genere fra loro come: “Il pescatore di sogni”, “Looper”, “Edge of Tomorrow”, “Into the Woods”, “Sicario”, “La ragazza del treno”…
Viene scelta fra decine di candidate come nuova Mary Poppins per il sequel del 2018.
Dopo aver fatto coppia per tre anni con Michael Bublè, sposa nel 2010 il collega John Krasinski.
Hanno due figli.
Nel 2018 il marito la dirige in “A Quiet Place”, che sbanca i botteghini, tanto da girare il sequel uscito 2021.
Sua sorella Felicity è sposata con l’attore Stanley Tucci.