Wasikowska nasceu e foi criada em Canberra capital da Austrália, onde continua a residir com os pais e dois irmãos. Dos nove aos quinze anos de idade, dançava balé 35 horas por semana, aspirava se tornar uma bailarina. Mia é de ascendência polaca.
Em 2006 decidiu centrar-se na carreira de atriz. Como resultado, foi nomeada para um prêmio AFI na categoria Young Actor. Mia trabalhou nos Estados Unidos na série da HBO, In Treatment, e foi também escolhida para interpretar Alice na adaptação de Tim Burton de Alice no País das Maravilhas, na qual estrelou ao lado de Johnny Depp, Helena Bonham Carter, entre outros.