2005年,出演个人首部电影《都市传奇:血腥玛丽》,因其姐姐凯特·玛拉为该片主演而受到提携,得以在其中客串。
2006年,与奥利维娅·本森联合出演罪案剧《法律与秩序:特殊受害者》,她在片中饰演一个憎恨且殴打胖子的坏女孩杰西卡·德莱。2008年,与斯蒂芬·班德联袂出演了剧情电影《梦幻男孩》。
2009年,与布丽·拉尔森合作主演了剧情电影《坦纳大厅》,她在片中饰演寄宿学校的学生费尔南达,这也是她演艺生涯中的首个重要角色;同年,与山姆·洛克威尔联袂出演了喜剧电影《荣誉之季》;同年,与埃米·罗森共同主演了剧情电影《胆量游戏》。
2010年4月30日,与杰基·厄尔·黑利合作主演的恐怖电影《新猛鬼街》上映,这是鲁妮·玛拉第一部担当女主角的影片,她在片中饰演酒吧服务员南希,并凭借该片获得汉普顿国际电影节年度突破表演奖;同年,与杰西·艾森伯格联袂出演了剧情电影《社交网络》,她在片中饰演马克·扎克伯格的前女友艾瑞卡。
2011年12月21日,与丹尼尔·克雷格合作主演的剧情电影《龙纹身的女孩》在北美地区上映,她在片中饰演具有朋克风格、性格酷烈多变的女主角丽思贝丝,并凭借该片入围第69届美国电影电视金球奖最佳女主角、第84届奥斯卡金像奖最佳女主角,并获得第21届MTV电影奖的最佳女演员、最佳突破表演、最佳银幕变身三项单人奖项提名。
2013年2月8日,与查宁·塔图姆、裘德·洛合作主演的剧情电影《副作用》在北美地区上映,她在片中饰演因丈夫入狱而陷入忧郁的艾米丽;8月16日,与卡西·阿弗莱克联袂主演的剧情电影《他们非圣人》在北美地区上映,她在片中饰演误杀了一名警员的妻子露丝。
2014年1月10日,与杰昆·菲尼克斯联袂主演的剧情电影《她》在北美公映,她在片中饰演男主角西奥多的前妻凯萨琳。2015年,主演了由史蒂芬·戴德利执导的剧情电影《垃圾男孩》,她在片中饰演一名英语老师;10月22日,与休·杰克曼联袂主演的奇幻冒险电影《小飞侠:幻梦启航》在中国内地上映,她在片中饰演虎莲公主;同年,与凯特·布兰切特联袂主演了剧情电影《卡萝尔》,她在片中饰演20岁出头、渴望拥有充实生活的女孩特瑞丝,并凭借该片获得第68届戛纳国际电影节最佳女演员奖,入围第69届英国电影学院奖最佳女配角、第73届美国电影电视金球奖最佳女主角、第88届奥斯卡金像奖最佳女配角。
2016年,主演了由吉姆·谢里丹执导的剧情电影《秘密手稿》,她在片中饰演生活在精神病院的罗珊·麦克纳尔蒂;8月19日,由其参与配音的动画电影《魔弦传说》在美国上映;同年,与戴夫·帕特尔、妮可·基德曼共同主演了剧情电影《雄狮》,她在片中饰演男主人公萨罗的女友露西。
2017年,主演了由泰伦斯·马力克执导的爱情电影《歌声不绝》,她在片中饰演制作人库克的助理兼女友费伊;3月31日,与罗伯特·雷德福、杰森·席格尔共同主演的科幻电影《发现》在Netflix上线;7月7日,与卡西·阿弗莱克共同主演的恐怖电影《鬼魅浮生》在美国院线上映,她在片中饰演因丈夫车祸去世而陷入悲痛的妻子M;同年,主演了由本尼迪克特·安德鲁斯执导的电影处女作《乌娜》,在片中饰演曾遭受性侵的女主角乌娜。
2018年5月11日,与杰昆·菲尼克斯联袂主演的传记剧情电影《别担心,他不会走远的》在北美地区上映,她在片中饰演帮助男友焕发新生的善良女孩安努。
2019年4月12日,与杰昆·菲尼克斯、切瓦特·埃加福特合作主演的剧情电影《抹大拉的玛丽亚》在北美地区上映,她在片中饰演在耶稣的引导下走上传教道路的玛丽亚。
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