Fille d'avocats, elle fait des études d'art dramatique à la Hochschule für Schauspielkunst
Ernst Busch de Berlin. Elle joue ensuite dans les théâtres "Freie Bühne Witzleben", "Maxim-Gorki-Theater" et "Münchner Kammerspiele".
Elle devient célèbre grâce au rôle de Jule dans le film Die fetten Jahre sind vorbei, traduit dans la version française en
The Edukators, aux côtés de Daniel Brühl. En 2005, elle reçoit l'Ours d'argent de la meilleure actrice du Festival de Berlin et le titre d'actrice européenne de l'année 2005 du Prix du cinéma européen pour son interprétation de Sophie Scholl dans le film Sophie Scholl - les derniers jours, lui-même nommé à l'Oscar du meilleur film en langue étrangère.
Elle est également apparue dans le film La Chute, traitant des derniers jours de la vie d'
Adolf Hitler.