In breve tempo, Mia Wasikowska si è imposta all'attenzione del pubblico come uno degli astri nascenti del cinema. Passando da una brillante carriera di ballerina a quella di attrice, la Wasikowska ha dato prova del suo talento da quando aveva 9 anni. Mia Wasikowska ha debuttato negli Stati Uniti interpretando il ruolo di Sophie, una giovane tormentata con manie suicide, nella serie HBO In Treatment. Prodotta da Mark Wahlberg e diretta da Rodrigo Garcia, In Treatment è incentrata sul rapporto tra un medico (interpretato da Gabriel Byrne) e i suoi pazienti. Per la sua interpretazione, l'organizzazione Australians in Film, con sede a Los Angeles (il cui comitato è composto, tra gli altri, da Cate Blanchett, Naomi Watts, Nicole Kidman e Hugh Jackman), l'ha premiata come migliore attrice esordiente. La serie è stata candidata a un Golden Globe come migliore serie drammatica. Nel gennaio del 2009 ha avuto un ruolo secondario nel film Defiance (Defiance- i giorni del coraggio). Basato su una storia vera, il film racconta la vicenda di tre fratelli ebrei (Daniel Craig, Liev Schrieber e Jamie Bell), che fuggendo dalla Polonia occupata dai Nazisti, trovano rifugio nella foresta bielorussa, dove i ribelli della resistenza russa hanno fondato un piccolo villaggio. Wasikowska interpreta Chaya, una giovane abitante del villaggio che si innamora di uno dei fratelli. Questo film di guerra, diretto da Ed Zwick, è stato distribuito da Paramount Vantage. A ottobre 2009, è stata protagonista nel film della Fox Searchlight Amelia, al fianco di Hilary Swank e Richard Gere per la regia di Mira Nair. La Wasikowska ha interpretato il ruolo di Elinor, una giovane sostenitrice della Earhart , che decide d'intraprendere un'amicizia con l'aviatrice, che viene messa in discussione dal suo migliore amico, Gorge (interpretato da Richard Gere). Nello stesso mese, ha affiancato Hal Holbrook nella pellicola indipendente That Evening Sun diretta da Scott Teems, interpretando il ruolo di un'ingenua adolescente del Tennessee, che le è valso una nomination agli Spirit Awards come migliore attrice non protagonista. Nel 2010 abbiamo apprezzato la Wasikowska nel ruolo da protagonista della rivisitazione cinematografica di Tim Burton del romanzo di Lewis Carrol, Alice in Wonderland. Subito dopo, la Wasikowska è stata la co--?protagonista del film candidato all'Oscar The Kids Are All Right (I ragazzi stanno bene) interpretato da Annette Bening, Julianne Moore e Mark Ruffalo. Il film, diretto da Lisa Cholodenko, è stato premiato con un Independent Spirit Award e un Golden Globe Award come miglior film e migliore sceneggiatura. Nel film, l'attrice interpreta il ruolo di un'adolescente, figlia di una coppia omosessuale, che intraprende la ricerca del padre biologico. Nel marzo 2011 è stata protagonista dell'adattamento cinematografico diretto da Cary Fukunaga del romanzo classico di Charlotte Brontë, Jane Eyre, con Michael Fassbender (nel ruolo di Rochester).
E' apparsa nel ruolo di protagonista, al fianco di Henry Hopper, nel film diretto da Gus Van Sant Restless ( Restless--? L'amore che resta,) e prodotto da Immagine Entertainment con Bryce Dallas Howard presentato in concorso al Festival di Cannes 2011.
Recentemente, la Wasikowska ha recitato al fianco di Shia Laboef, Tom Hardy e Jessica Chastain nel film drammatico The Wettest County in the World. Prossimamente la vedremo nella pellicola Fox Searchlight Stoker, thriller drammatico in cui la giovane attrice affiancherà Nicole Kidman e Matthew Goode. Il film, scritto dall'attore Wentworth Miller e diretto da Chan--?wook Park , racconta la storia di un'adolescente (Wasikowska) che, disperata per la recente morte del padre, si imbatte in uno zio misterioso che decide di andare a vivere con lei e la sua famiglia.
Mia Wasikowska ha mosso i primi passi della sua carriera cinematografica nel suo paese d'origine, l'Australia. Ha avuto un ruolo importante nella famosa serie tv sul mondo dei medici All Saints. Grazie al suo primo ruolo principale nel film indipendente Suburban Mayhem, la Wasikowska è stata insignita dell'Australian Film Institute Awards come migliore attrice esordiente. A questi progetti, sono seguite le sue apprezzate interpretazioni in: Lens Love Story, Skin (cortometraggio), September e nel film horror australiano Rogue, al fianco di Michael Tartan e Radha Mitchell. Vive a Canberra, in Australia.