1983'te New York'ta doğdu. Timothy Christopher Mara ve Kathleen McNulty Mara çiftinin 4 çocuğunun 2.sidir. Kardeşi Rooney Mara da kendisi gibi ünlü bir oyuncudur. Daniel ve Conor adlarında 2 kardeşi daha bulunmaktadır. Oyunculuğa 9 yaşındayken okul tiyatrosunda ve diğer yerel tiyatrolarda başladı. NYU'nun Tisch School of the Arts kısmında müzikal bölümüne kabul edilse de tam zamanlı oyunculuk yapabilmek için hakkıından vazgeçti. 1997'de Law & Order'ın bir bölümünde ilk kez televizyonda göründü. 1999'dan itibaren ise sinema filmlerinde oynamaya başladı. 2005 yapımı Brokeback Dağı filmindeki genç Alma rolüyle adından söz ettirdi. 24, Entourage gibi dizilerin ardından American Horror Story: Murder House'daki Hayden McClaine rolüyle de dikkat çekti. Sinemada da Tetikçi (Shooter), 127 Saat, Evrim (Transcendence) filmlerinde yer alan Mara, Fantastik Dörtlü (The Fantastic Four) filminde Görünmez Kadın - Sue Storm rolüyle beğeni kazandı.
Marslı, Captive ve Megan Leavey gibi filmlerde de oynamış olan Mara, 2017 yılında İngiliz aktör Jamie Bell ile evlenmiştir.