Mia Wasikowska nació el 14 de octubre de 1989, en Canberra, Australia, hija de padres fotógrafos, su padre es australiano y su madre polaca. A muy temprana edad, estudió ballet y participo en algunos cortometrajes de su natal Australia. Cuando Mia tenía 8 años, su familia se mudó a Polonia.

Su sueño era convertirse en bailarina profesional, sin embargo, tuvo que detener su preparación debido a una lesión, por lo que a los 14 años, giró su atención hacia la actuación. De vuelta en Australia, la actriz debuto en la televisión en la serie All Saints (2004), con un pequeño papel en algunos episodios. Siguió trabajando, en papeles secundarios en cintas como Suburban Mayhem (2006) y September (2007). Empezó a ser conocida después de su particiáción en la cinta de horror Rogue (2007), lo que la llevo a trabajar en Hollywood, en la serie, distribuida por HBO, In Treatment (2008), en el papel de la gimnasta Sophie. Poco después trabajo al lado de Julianne Moore y Annette Bening en la cinta The Kids are all right (2010)

Tal papel le permitió ganarse una audición y, posteriormente, el papel principal de Alicia, en la adaptación cinematográfica de Alicia en el país de las maravillas (2010) de Tim Burton, donde compartio reparto con Johnny Deep y Helena Bonham Carter.  Mia ha repartido su carrera entre grandes producciones con producciones independientes, lo que le ha permitido trabajar con directores como John Hillcoat (Lawless), Chan-wook Park (Stoker), Jim Jarmusch (Only lovers left alive), David Cronenberg (Maps to the Stars) y Guillermo del Toro (La cumbre escarlata), entre otros.