Si è in poco tempo affermata come star nascente del piccolo e grande schermo. Abile ballerina e attrice, Wasikowska si è messa alla prova sin dalla tenere età di nove anni. La Wasikowska ha recentemente ricevuto molti riconoscimenti dalla critica televisiva per il suo tormentato ritratto della giovane suicida "Sophie" nella serie prodotto dalla HBO dal titolo In Treatment. Prodotto da Mark Wahlberg e diretto da Rodrigo Garcia, In Treatment si concentra sulla relazione tra un terapista (Gabriel Byrne) e i suoi pazienti. In riconoscimento alla sua interpretazione, Wasikowska ha ricevuto dalla Los Angeles based organization Australians in Film (tra i cui giurati troviamo Cate Blanchett, Naomi Watts, Nicole Kidman e Hugh Jackman tra gli altri) il premio "Breakthrough Actress".

Attualmente Mia è nel cast del nuovo film di Tim Burton, nel ruolo che da il titolo al film, che a sua volta è tratto dal romanzo di Lewis Carroll, Alice Nel Paese Delle Meraviglie. Il film verrà girato tra Los Angeles e Londra ed è previsto per il 2010.
Tra gli ultimi lavori della Wasikowska ricordiamo Amelia diretto da Mira Nair, al fianco di Hilay Swank e Richard Gere. Il film è stato presentato a Toronto e sarà distribuito dalla Fox Searchlight.
Il film racconta la storia della famosa aviatrice Amelia Earhart (Swank) che scomparve nella traversata sopra il Pacifico nel tentativo di essere la prima donna a compiere il giro del mondo in aereo. La Wasikowska recita nel ruolo di "Elinor", giovane ammiratrice della Earhart, i cui tentativi per costruire una relazione con l'aviatrice sono messi in discussione dal suo caro amico George (Gere).
La Wasikowska ha iniziato la sua carriera cinematografica nella terra natale, l'Australia. Qui ha interpretato il ruolo da protagonista in una popolare serie drammatica di grande successo All Saint.
Questo successo l'ha condotta a recitare nel film indipendente Suburban Mayhem, che gli ha permesso di vincere il "Best Young Actor" conferitogli dalla Australian Film Institute. Ha recitato con grande consenso della critica in Lens Love Story, Skin (un cortometraggio), September e nell'horror film Australiano Rouge, al fianco di Michael Vartan e Radha Mitchell.