米ニューヨーク出身。子役モデルとして活躍した後、セルジオ・レオーネ監督の超大作「ワンス・アポン・ア・タイム・イン・アメリカ」（84）で13歳にして映画デビュー。同年、ダリオ・アルジェント監督の「フェノミナ」に主演し、ブレイクを果たす。「レクイエム・フォー・ドリーム」（00）の汚れ役で新たな一面を見せ、アカデミー賞受賞作「ビューティフル・マインド」（01）では同賞助演女優賞を受賞した。以降は社会派ドラマ「ブラッド・ダイヤモンド」（06）、コメディ「そんな彼なら捨てちゃえば？」（09）、歴史ドラマ「ノア 約束の舟」（14）、アクション大作「トップガン マーヴェリック」（22）と、さまざまなジャンルの作品で演技の幅を広げ続けている。私生活では「ビューティフル・マインド」で共演したポール・ベタニーと結婚、2子をもうけた。
