Née d'une mère polonaise, Marzena Wasikowska, photographe et d'un père australien, John Reid, peintre et collagiste, Mia Wasikowska est née le 14 octobre 1989 et débute sa carrière artistique comme danseuse de ballet, de 9 ans à 15 ans. Dans Phosphore (avril 2010), elle raconte : "Quand j'en ai eu marre, j'ai arrêté. La danse, c'était devenu très intense, physiquement et émotionnellement : j'en faisais 30 à 35 heures par semaine - c'est à ce niveau là que je voulais en faire. Mais arrivé à un certain point, cela devient une quête de perfection. Vous recherchez uniquement le corps parfait. L'enseignant souligne ce qui ne va pas chez vous, plutôt que ce qui va bien. Cela a commencé à me saouler. Mais j'avais besoin d'une expression artistique, alors j'ai voulu essayer le jeu d'actrice pour être connectée à un autre niveau. Et je crois que j'ai bien fait : cela me correspond mieux. En jouant, on est plus dans la vie, l'imperfection, le cradingue même. Et j'aime ça, ce côté réaliste...".
Mia a une grande soeur et un petit frère. Pendant son enfance, sa famille a beaucoup voyagé en Europe et Mia a vécu un an en Pologne. Pendant son temps libre, Mia s'adonnait beaucoup à la photographie. Mais elle décide vite de s'orienter vers la comédie. En 2004, elle obtient son premier rôle dans la série All Saints, puis découvre le cinéma en s'illustrant notamment dans Le Feu sous la peau et le film d'horreur Solitaire.
En 2008, Mia Wasikowska est remarquée aux États-Unis grâce à son rôle d'adolescente en détresse dans la série HBO En analyse. Une performance qui lui vaut ensuite de jouer dans des longs métrages ambitieux comme Les Insurgés, aux côtés de
Daniel Craig, et Amelia, où elle donne la réplique à
Hilary Swank. Mais c'est en juillet 2008 que la jeune femme voit sa carrière prendre un nouvel essor :
Tim Burton la choisit en effet pour incarner Alice Kingsley dans son
Alice au Pays des Merveilles.