Üniversite hocası Nano ve otel müdürü Stephen Mulligan çiftinin çocuğu olarak Westminster, Londra'da doğdu. Owain adlı bir erkek kardeşi vardır. 3 yaşındayken babasının işi nedeniyle Almanya'ya taşındılar, 5 yıl sonra İngiltere'ye geri döndüler. Çok küçük yaşlarda oyunculuğa merak sardı ve tiyatroya başladı. 2005 yılında çekilen Pride & Prejudice filmindeki Kitty Bennet rolüyle ün kazandı. Ardından İngiliz televizyonlarında yer alan Doctor Who, Bleak House ve Northanger Abbey gibi dizilerde rol aldı.
2009 yılında çekilen An Eduction filmindeki Jenny rolüyle birlikte Akademi Ödüllerinde En İyi Kadın Oyuncu ödülüne aday gösterildi. Aynı rol ile BAFTA Ödüllerinden En İyi Kadın Oyuncu ödülünü kazanmıştır. Aynı zamanda The Greatest, Never Let Me Go, Drive, Shame, The Great Gatsby, ve Inside Llewyn Davis filmlerinden başrolde yer almıştır. 2015 yapımı Diren (Suffragette) filminde ise kadınların eşitlik mücadelesi için çalışan çamaşırcı Maud Watts rolüyle beğeni kazandı. 2018'de Paul Dano'nun yönettiği Yangın Yeri (Wildlife) filminde Jeanette karakteriyle sinema izleyicisiyle buluştu.
2012'de müzisyen Marcus Mumford ile evlenen Mulligan, 2015'te Evelyn Grace adlı bir kız, 2017'de ise Wilfred adlı bir erkek çocuk dünyaya getirdi.