Si è impostoimposta all'attenzione internazionale grazie all'interpretazione nel film ''[[Juno (film)|Juno]]'', per il quale ha ricevuto la candidatura all'<!--Il nome del premio è questo, in quanto la premiazione viene differenziata per uomini e donne. Siccome all'epoca l'attoreattrice si identificava pubblicamente come una donna, quello è il premio per il quale è stato candidato-->[[Oscar alla miglior attrice]]. È anche notonota per aver interpretato Hayley Stark in ''[[Hard Candy (film)|Hard Candy]]'', [[Kitty Pryde|Kitty Pryde / Shadowcat]] in due capitoli della [[X-Men (serie cinematografica)|saga cinematografica di ''X-Men'']] e l'architetta Arianna in ''[[Inception]]'' di [[Christopher Nolan]]. In televisione, viene ricordatoricordata per aver vestito i panni di Vanya/Viktor nella popolare serie [[Netflix]] ''[[The Umbrella Academy (serie televisiva)|The Umbrella Academy]]''.
