Carey Mulligan se dio a conocer con el papel protagonista de la aclamada película An Education, por la que fue nominada al Oscar, el Globo de Oro y el Premio SAG (Sindicato de Actores de la Pantalla), y ganó el BAFTA a la Mejor Actriz.

Acaba de rodar The Dig, con Ralph Fiennes, dirigida por Simon Stone. En 2018 fue muy aplaudida y nominada al Premio Espíritu Independiente a la Mejor Intérprete Femenina por su papel en Wildlife, de Paul Dano, con Jake Gyllenhall, proyectada en Sundance, Cannes y Toronto, así como en los festivales de Nueva York y Londres. Ese mismo año también fue aclamada por su interpretación en "Girls & Boys", donde trabaja en solitario, escrita por Dennis Kelly y dirigida por Lyndsey Turner. La obra se estrenó en el teatro Royal Court del West End londinense, antes de pasar a Broadway. Protagonizó la miniserie de cuatro capítulos "Collateral", de BBC, escrita por David Hare.

En 2017 encarnó a Laura en la película de Netflix Mudbound, de Dee Rees, ganadora del Premio Espíritu Independiente Robert Altman y el Premio del Jurado en la Gala Gotham, además de ser nominada a un SAG.

Dos años antes la habíamos visto como Maud en Sufragistas, de Sarah Gavron, con Mery Streep, por la que fue nominada al Premio del Cine Independiente Británico a la Mejor Actriz. También trabajó en Lejos del mundanal ruido, de Thomas Vinterberg, con Matthias Schoenarts, por la que fue nominada al Premio del Círculo Londinense de Críticos a la Mejor Actriz.

Entre otras películas suyas destacaremos A propósito de Llewyn Davis, de Joel y Ethan Coen, con Oscar Isaac; El gran Gatsby, de Baz Luhrmann, con Leonardo DiCaprio; Shame, de Steve McQueen, con Michael Fassbender; Drive, de Nicolas Winding Refn, con Ryan Gosling; Wall Street 2: El dinero nunca duerme; Nunca me abandones; Brothers/Hermanos; Enemigos públicos; El mejor; And When Did You Last See Your Father?, y Pride and Prejudice/Orgullo y prejuicio. Para la pequeña pantalla tiene en su haber "My Boy Jack", "Doctor Who", "La abadía de Northanger", "The Amazing Mrs. Pritchard", "Caso cerrado", "Agatha Christie: Miss Marple, "Casa desolada" y "Trial & Retribution", entre otros títulos.

En 2014 debutó en el West End en la aclamada reposición de la premiada "Skylight", de David Hare, dirigida por Stephen Daldry, con Bill Nighy. La obra se estrenó en Broadway al cabo de un año y fue nominada al Drama League, al Drama Desk y al Tony. Había debutado en Broadway en 2008 interpretando a Nina en "La gaviota", que ya había encarnado un año antes en el teatro The Royal Court. Entre sus otros trabajos en los escenarios destacaremos la producción off-Broadway "A través del espejo", de August Strindberg (2011); "El enfermo imaginario", de Molière (2005), para el teatro Almeida, y su debut con "Forty Winks" (2005), en el teatro The Royal Court.

Apoya activamente a la Alzheimer's Society debido a que su abuela fue diagnosticada con la enfermedad en 2004, y también ha encabezado varias campañas para esta ONG. Es embajadora de War Child, un grupo de organizaciones humanitarias independientes que han unido sus fuerzas para ayudar a niños víctimas de conflictos bélicos. Se esfuerzan en crear las condiciones necesarias para el derecho a la protección, el desarrollo y la supervivencia de niños y jóvenes que viven o se recuperan de las consecuencias de un conflicto bélico.

Actualmente reside en Londres con su familia.