Mara ist die Tochter von Timothy Christopher Mara, einem Scout für die New York Giants, und Kathleen McNulty. Sie ist italienischer und irischer Abstammung. Sie hat einen älteren Bruder namens Daniel und zwei jüngere Geschwister, Bruder Conor und Schwester Rooney Mara, die ebenfalls Schauspielerin ist. Mara begann im Alter von neun Jahren in Musical- und Theateraufführungen ihrer Schule aufzutreten und spielte später professionell Theater.
Nachdem Mara die Bühne verlassen hatte, spielte sie 1997 ihre erste Rolle vor der Kamera in der Serie Law & Order. 1999 drehte sie mit Joe the King ihren ersten Film. 2003 war sie in vier Folgen der Fernsehserie Nip/Tuck – Schönheit hat ihren Preis zu sehen. 2005 spielte sie die Hauptrolle in dem HorrorfilmDüstere Legenden 3 und hatte eine Nebenrolle in dem DramaBrokeback Mountain. Außerdem hatte sie eine Gastrolle als Shari Rothenberg in fünf Folgen der Serie 24. Größere Bekanntheit erlangte sie 2007 durch ihre Rollen in den Filmen Sie waren Helden und Shooter. In der sechsten Staffel der HBO-Serie Entourage war sie 2009 in vier Folgen als Brittany zu sehen. 2010 hatte sie einen Cameo-Auftritt in der Comic-Verfilmung Iron Man 2. Im selben Jahr drehte sie unter der Regie von Danny Boyle das biografische Drama 127 Hours. Ein Jahr später übernahm sie die Rolle Hayden McClaine in der Horrorserie American Horror Story. Von 2013 bis 2014 und dann nochmal 2016 war sie als Zoe Barnes in der Serie House of Cards zu sehen. Weitere Film- und Fernsehrollen folgten, ihr Schaffen umfasst mehr als 70 Produktionen. Im Sommer 2024 wurde Mara Mitglied der Academy of Motion Picture Arts and Sciences.[2]
Mara ernährt sich aus Gründen des Umweltschutzes und der Gesundheit vegan. Aus ethischen Gründen und Gründen des Tierschutzes verwendet sie keine Leder-Produkte.[9]
