Emily Mortimer est née le 1er décembre 1971 à Londres, en Angleterre. Actrice.
 
Emily Mortimer est la fille de Sir John Mortimer, un avocat et dramaturge britannique. Elle apparaît sur les planches dès le collège, où elle se produit dans des pièces estudiantines. Elle continue ensuite à l'université, mais ne devient actrice qu'après une expérience en tant que scénariste (pour l'adaptation des mémoires de Lorna Sage).
Elle obtient ensuite un rôle pour la télévision, en 1995, puis au cinéma en 1996 avec L'Ombre et la proie, face à Val Kilmer et Michael Douglas. La même année, elle est à l'affiche du film irlandais le dernier des grands rois, avec Jared Leto, puis, toujours face à Val Kilmer dans le Saint (où elle ne fait que de la figuration). En 1998, elle est à l'affiche d'Elizabeth, aux côtés de Cate Blanchett.
En 1999, sa carrière prend con envol, en particulier à l'international, grâce à Coup de Foudre à Notting Hill, où elle donne la réplique à Hugh Grant.
L'année suivante, elle apparaît dans le slasher Scream 3, de Wes Craven. Elle retrouvera le réalisateur en 2006 pour le tournage du segment du cinéaste dans Paris, je t'aime. Toujours en 2000, elle joue pour Kenneth Branagh dans Peines d'amour perdues (où elle rencontre son futur mari, Alessandro Nivola), puis donne la réplique à Bruce Willis dans Sale Môme.
En 2001, elle casse son image lisse en apparaissant nue dans Lovely & Amazing.
En 2002, elle fait face à Samuel L. Jackson et Robert Carlyle dans Le 51ème Etat.
En 2005, c'est au tour de Woody Allen de faire appel à elle, pour Match Point, où elle joue la femme trompée dans tous les sens du terme par l'intriguant Jonathan Rhys Meyers. Elle est aussi engagée pour effectuer le doublage de dernier Miyazaki en date, le Château Ambulant, où elle prête sa voix à la jeune Sophie.
Elle obtient un rôle dans les nouvelles aventures de l'Inspecteur Clouseau, la Panthère Rose, en 2006, puis la Panthère Rose 2, en 2009.
En 2008, elle joue dans le film de Brad Anderson, Transsiberian. En 2009, c'est Martin Scorsese qui fait appel à ses talents pour Shutter Island, avec dans le premier rôle Leonardo Di Caprio.