Studentessa brillante alla 'Godolphin and Latymer School', appena più che teenager, si è aggiudicata per ben due volte la prestigiosa competizione 'W. H Smith Young Writers'.
Il suo debutto come attrice avviene in un documentario televisivo sulla Seconda Guerra Mondiale, girato a Lussemburgo durante l'estate del 1991. Nel frattempo decide di iscriversi alla Oxford University per un corso di laurea in lettere che lascerà tre anni dopo per dedicarsi completamente alla carriera cinematografica.
Il suo esordio sul grande schermo giunge nel 1993 quando Kenneth Branagh decide di scritturarla per una parte in "Molto rumore per nulla". Da quel momento per lei si spalanca la porta del successo: nel 1997 è Emma nella serie tv ispirata al romanzo di Jane Austen mentre nel 2000 indossa i panni dell'ereditiera Maggie Verver in "The Golden Bowl", trascrizione ivoriana di un romanzo di Henry James. Ma le parti in "Big Fish" (1998) e in "The Last Days of Disco" (1998) sembrano suggerire che l'attraente ed elegante ragazza londinese, mostra le sue abilità interpretative anche in ruoli meno teatrali dei precedenti.
Nel 2001 nel film "Pearl Harbor" interpreta la virginale crocerossina rubacuori contesa da Ben Affleck e Josh Hartnett mentre nel recente "Serendipity" è chiamata a fare 'magicamente' coppia con John Cusack in una storia profondamente segnata dal destino di due perfetti sconosciuti.
Nel 2004 è in "Van Helsing", storia del conte Dracula, "Underwold", in cui interpreta una vampira, e in "The Aviator" di Martin Scorsese, film che ha ricevuto 11 candidature agli Oscar 2005.
Recentemente ha lavorato in "Underworld: Evolution" (2006) e nella pellicola "Click"(2006) di Frank Coraci.