Depois de estudar teatro, Noomi Rapace assumiu pequenos papéis em séries de televisão. Seu primeiro grande papel no cinema foi como mãe adolescente no filme dinamarquês Daisy Diamond (2007). Sua carreira internacional surgiu dois anos depois, quando assumiu o papel principal no filme. Versão sueca da trilogia Millennium, que inclui os filmes Homens Que Não Amavam Mulheres, A Garota que Jogou com Fogo e A Rainha do Castelo de Ar. A partir desta produção, ela foi convidada para aparecer nos filmes americanos Sherlock Holmes – O Jogo das Sombras (2010), por Guy Ritchie e Prometeu (2012) por Ridley Scott, ela também chamou a atenção do diretor Brian De Palma, com quem filmou Passion.
