Rebecca Hall non ha mai fatto mistero della profonda ammirazione nutrita nei confronti di Woody Allen, fonte di ispirazione indispensabile per il suo lavoro di attrice, sin da quando era una teenager che sognava di incamminarsi per le strade notturne di Manhattan (suo film preferito di sempre). Il geniale omuncolo occhialuto, da parte sua, ha voluto premiare questo giovane talento infilandola tra le lenzuola di Javier Bardem nella caliente comedy Vicky Cristina Barcelona dove, con la procace complicità di Scarlett Johansson, è intenta a rubare le attenzioni dell'ex boyfriend di una gelosissima Penélope Cruz.

Origini e formazione
Questa bella londinese proviene da una prestigiosa famiglia di artisti teatrali: sua madre, Maria Ewing, è cantante d'opera, il padre Sir Peter Hall è fondatore, dal 1960, della Royal Shakespeare Company. Suo papà è stato precedentemente congiunto in matrimonio con la diva Leslie Caron. Il fratello di Rebecca, Edward, è regista teatrale, sua sorella Lucy, è invece una designer di scena.
I genitori della stellina divorziano quando lei aveva solo otto anni. Dopo aver frequentato la Roedean School di Brighton, nella contea di East Sussex, la fanciulla si iscrive alla facoltà di Letteratura Inglese presso l'Università di Cambridge, interrompendo gli studi alle fine del secondo anno per intraprendere la carriera di interprete.

Debutto e carriera
In seguito ad una intensa formazione sul palcoscenico, la Hall esordisce nella mini serie tv The Camomile Lawn: è il 1993.
Successivamente, eccola nel ruolo della moglie di un mistificatorio illusionista come Christian Bale in The Prestige.
Tra il 2008 e il 2009, gira il dramma post-Watergate Frost/Nixon diretto da Ron Howard e si cala nelle vesti della consorte di un aristocratico Colin Firth in Dorian Gray di Oliver Parker. Nel 2010 sbarca in America, chiamata da Ben Affleck, per girare The Town. L'anno successivo torna in patria per interpretare la protagonista del paranormale 1921- Il Mistero di Rookford, thriller diretto da Nick Murphy, mentre nel 2013 entra nel cast del film Iron Man 3. Nel 2016 è protagonista, al fianco di Jason Bateman, del thriller psicologico Regali da uno sconosciuto - The gift, esordio alla regia di Joel Edgerton, oltre a partecipare al film di Spielberg Il GGG - Il Grande Gigante Gentile.
Dopo Un giorno di pioggia a New York (2019), in cui è diretta ancora una volta da Woody Allen, esordisce alla regia nel 2021 con Passing, e lo stesso anno è diretta da Adam Wingard in Godzilla vs. Kong, seguito nel 2024 dal sequel Godzilla e Kong - Il nuovo impero.