Figlia del regista Ron Howard, ha avuto il primo ruolo di spessore grazie al regista M. Night Shyamalan, che l'ha scelta per il thriller psicologico "The Village" (2004) e per il ruolo da protagonista del film thriller-fantasy "Lady in the Water" (2006). La sua interpretazione in "As You Like It - Come vi piace" (2006) di Kenneth Branagh le è valsa una nomination ai Golden Globe 2007. In seguito è apparsa in altri ruoli da protagonista in film di successo come "Spider-Man 3" (2007) di Sam Raimi, dove interpretava Gwen Stacy, nel film d'azione "Terminator Salvation" (2009) e nel film fantasy "" (2010). I film "Jurassic World" (2015) e il suo sequel, "Jurassic World - Il regno distrutto" (2018), dove interpreta il ruolo di Claire Dearing, ad oggi rappresentano i suoi film di maggior successo finanziario e l'hanno portata alla ribalta. Nel 2019 ha avuto un ruolo di supporto nel biopic su Elton John, "Rocketman".