Emily Browning nasce a Melbourne, figlia di Andrew e Shelley Browning. Ha due fratelli più piccoli, Nicholas e Matthew, e nel novembre 2006 si è diplomata all'Eltham High School. La sua passione per la recitazione nasce a otto anni, quando un ex compagno di classe di suo padre la nota in una recita scolastica e le consiglia fortemente di iniziare una carriera come attrice.
Emily debutta nel 1998 con un piccolo ruolo in The Echo of Thunder. In seguito ottiene parti in The Man Who Sued God, al fianco di Billy Connolly e Ned Kelly con Heath Ledger e Orlando Bloom. Il successo arriva nel 2002 con Nave fantasma, che venne girato in Australia, ma realizzato negli Stati Uniti. Nello stesso anno vince il premio come miglior attrice emergente all'Australian Film Institute Award, e viene nominata per lo stesso premio anche l'anno successivo.
In seguito al successo ottenuto Emily riceve numerose proposte, ottenendo nel 2004 la parte di Violet Baudelaire in Lemony Snicket - Una serie di sfortunati eventi, recitando così al fianco di noti attori come Meryl Streep e Jim Carrey. Dopo alcuni anni dedicati alla conclusione del percorso di studi, viene scelta nel 2010 per interpretare il ruolo di Lucy, la protagonista, in Sleeping Beauty. Nello stesso anno inizia in Australia le riprese per Sucker Punch, dove veste i panni della protagonista.[1]
Nel 2015 riceve critiche positive per la sua interpretazione di Frances Shea, moglie di Reggie Kray nel film Legend,[2] in cui recita accanto a Tom Hardy. La pellicola narra la storia dei gemelli Kray, pericolosi gangster della Londra anni '60.[3] Nel 2017 entra nel cast della serie televisiva American Gods, basata sull'omonimo romanzo di Neil Gaiman, nella parte della moglie del protagonista Laura Moon.
Cinema
The Man Who Sued God, regia di Mark Joffe (2001)
Nave fantasma (Ghost Ship), regia di Steve Beck (2002)