Karierę aktorską rozpoczęła w wieku dwunastu lat, rolą w filmie akcji "Léon: Zawodowiec" , w którym partnerowała Jeanowi Reno. Następnie zagrała w "Gorączce", w "Marsjanie atakują" , a w filmie "Wszyscy mówią: kocham cię!" spotkała się z Woodym Allenem.
Międzynarodowe uznanie zyskała dzięki roli Padmé Amidali w trzech części "Gwiezdnych wojen", tj. "Mrocznego widma", "Ataku klonów" oraz "Zemsty Sithów".
W latach 1999–2003 studiowała na Uniwersytecie Harvarda , gdzie uzyskała licencjat z psychologii.
Jej kariera rozwinęła się dalej dzięki rolom w filmach "V jak Vendetta" ,"Kochanice króla" i thrillerze psychologicznym "Czarny łabędź", za który zdobyła Oscara Nagroda dla najlepszej aktorki oraz Złoty Glob.
W 2008 roku zasiadała w jury konkursu głównego na 61. MFF w Cannes.
