Mia Wasikowska nasce a Canberra, capitale dell’Australia, nel 1989. La madre di Mia è di origine polacca e sarà proprio dal lato materno che erediterà il suo cognome. Anche se spinta dalla madre verso il mondo della danza, la passione di Mia sin da bambina diventa la recitazione e tutto ciò che circonda il mondo dello spettacolo. Sarà nel 2006 che deciderà di rendere la sua passione una professione, debuttando l’anno successivo in diversi cortometraggi, fino a prendere parte al lungometraggio horror Rogue, che la consacrerà alla settima arte.
Il vero successo di Mia Wasikowska arriverà però nel 2010, quando la giovane australiana diverrà la protagonista dell’Alice in Wonderland di Tim Burton, pellicola che la renderà nota globalmente. Nello stesso periodo parteciperà a pellicole di grande impronta artistica, come Crimson Peak di Guillermo del Toro e Solo gli amanti sopravvivono di Jim Jarmusch. Nel 2016 torna sul grande schermo con il sequel del capolavoro di Lewis Carroll, Alice attraverso lo specchio, al fianco di Johnny Depp.
Anima fortemente riservata, Mia ha spesso ammesso alle telecamere di non amare gli eventi di gala e preferire stare a casa e studiare per il suo lavoro. A livello sentimentale, ha da poco concluso la relazione con il collega Jesse Eisenberg, conosciuto sul set e frequentato per ben tre anni. La giovane attrice è anche una grande appassionata della fotografia.
Ha preso parte a celebri lungometraggi. L’attrice debutta sul grande schermo con il film Suburban Mayhem (2006), per poi prendere parte a pellicole come Rogue (2007), Defiance – I giorni del coraggio (2008) e Amelia (2009), con Hilary Swank. Il successo mondiale arriva grazie a Alice in Wonderland (2010), dove recita accanto agli attori Johnny Depp, Helena Bonham Carter e Anne Hathaway. Negli anni successivi ottiene ruoli di rilievo in film come I ragazzi stanno bene (2010), L’amore che resta (2011), Jane Eyre (2011), Lawless (2012), Stoker (2013), Solo gli amanti sopravvivono (2013), Tracks – Attraverso il deserto (2013), Il sosia – The Double (2013), Maps to the Stars (2014), Madame Bovary (2014), Crimson Peak (2015), Alice attraverso lo specchio (2016) e Piercing (2018).
È stata anche regista. Mia Wasikowska si è distinta per aver ricoperto anche il ruolo di regista per due film collettivi. Questi sono The Turning (2013), dove ha diretto il segmento Long, Clear View, e Madly (2015), con il segmento After Birth. Per queste occasioni, tra gli altri registi con cui l’attrice ha avuto modo di collaborare vi sono stati Cate Blanchett, Gael Garcia Bernal.
Ha avuto una relazione con un noto attore. Sul set del film Il sosia – The Double l’attrice conosce Jesse Eisenberg, noto per essere stato il protagonista del film The Social Network. I due intraprendono così una relazione tenuta particolarmente riservata, lontana dal clamore dei media e della vita mondana, che dura dal 2013 al 2015.