1993年にデビューし、主にテレビ映画などに出演。1995年に『デスマシーン』で映画デビュー。同年にショーン・マサイアス演出による舞台『生活の設計』での大胆な演技が評判となり、これを見たベルナルド・ベルトルッチが1996年公開の『魅せられて』に起用。また、同年公開の『チェーン・リアクション』でキアヌ・リーブスの相方を演じハリウッド作品に初出演する。

1999年公開の大ヒット作『ハムナプトラ/失われた砂漠の都』で国際的に名前が知られるようになる。以降、ラブコメやアクションなど、様々な映画に出演する。出世作『チェーン・リアクション』でペアを組んだキアヌ・リーブスとは『コンスタンティン』で再共演している。2005年公開のイギリス映画『ナイロビの蜂』の演技で、第78回アカデミー賞助演女優賞、第63回ゴールデングローブ賞助演女優賞を受賞。2012年、ドーヴィル・アメリカ映画祭でのワイズ

自身が制作に関わっている2017年公開の『ロニートとエスティ 彼女たちの選択』では、自身初となるレズビアンの女性を演じレイチェル・マクアダムスと濃厚なキスシーンを演じた。
私生活

アレッサンドロ・ニヴォラ、サム・メンデスなどとの交際を経てアメリカの映画監督ダーレン・アロノフスキーと婚約。2006年5月31日に長男（ヘンリー・チャンス）を出産[8][9]、ニューヨーク市内のマンハッタンで事実婚生活を送っていたが2010年11月、既に破局していると発表[10][11]。

映画『ドリームハウス』での共演をきっかけに、2010年12月頃から俳優のダニエル・クレイグと交際[12]。2011年6月22日に結婚した[13]。同年、アメリカの市民権を取得[14]。2018年9月1日、クレイグとの間の第一子である女児が誕生したと報じられた。
主な出演作品
映画

公開年邦題
原題役名備考吹き替え
1995デスマシーン
Death Machine幹部補佐日本では劇場未公開
1996チェーン・リアクション
Chain ReactionDr. リリー・シンクレア塩田朋子（ソフト版）
麻生侑里（テレビ朝日版）
魅せられて
Stealing Beautyミランダ・フォックス加藤優子
1997ベント/堕ちた饗宴
Bent売春婦
インディアナポリスの夏/青春の傷痕
Going All the Wayマーティ・ビルチャー
輝きの海
Swept from the Seaエイミー・フォスター
1998アイ ウォント ユー
I Want Youヘレン土井美加
My Summer with Desロージーテレビ映画N/A
スカートの翼ひろげて
The Land Girlsアグ（アガパンサス）
1999ハムナプトラ/失われた砂漠の都
The Mummyエヴリン・カナハン石塚理恵（ソフト版）
田中敦子（日本テレビ版）
太陽の雫
Sunshineグレタ田中敦子
チューブ・テイルズ
Tube Talesアンジェラ「ローズバッド」
2000ビューティフル・クリーチャー
Beautiful Creaturesペチューラ
2001スターリングラード
Enemy at the Gatesターニャ・チェルノワ田中敦子（ソフト版）
冬馬由美（日本テレビ版）
TBA（機内上映版）
ハムナプトラ2/黄金のピラミッド
The Mummy Returnsエヴリン・カナハン・オコーネル / 王女ネフェルティティ石塚理恵（ソフト版、テレビ朝日版）