International wurde Hera Hilmar erstmals 2012 mit einer kleinen Rolle in Joe Wrights Tolstoi-Verfilmung "Anna Karenina" wahrgenommen. Ihren Durchbruch hatte sie mit der Fernsehserie "Da Vinci’s Demons", bei der sie in drei Staffeln die Rolle der "Vanessa Moschella" übernahm. Bei der Berlinale 2015 wurde sie als eine der europäischen „Shooting Stars“ des Jahres ausgezeichnet.