Es va criar en un petit poble català. Va estudiar Comunicació Audiovisual a la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) i posteriorment a la Universitat de Califòrnia, on va fer els curtmetratges experimentals Women (2009) i Lovers (2010) amb Marco Businaro. L’any 2011 va rebre una beca de ”La Caixa” per a estudiar un màster a la London Film School, on va dirigir els curtmetratges Born Positive (2012), Lipstick (2013), Those little things (2014) i Llacunes (2016).

Estiu 1993 (2017) és el seu debut autobiogràfic a la pantalla gran. Es va estrenar a la Berlinale 2017, on va ser premiada com a millor òpera prima i gran premi del jurat de la Generation Kplus. El film ha obtingut més de 30 premis arreu del món, va representar Espanya als premis Oscar 2018, va ser nominada a l’EFA i va guanyar tres premis Goya, incloent-hi el Goya a la Millor Direcció Novell.

També ha estat premiada com a talent emergent de les Women in Motion Cannes 2018. Els seus últims curtmetratges són Después también (2019) i Correspondencias (2020), una conversa epistolar amb Dominga Sotomayor, estrenada a les Visions du Réel, el New York Film Festival i el Festival de Cinema de Sant Sebastià, entre d’altres.

Alcarràs (2022) és el seu segon llargmetratge, amb première internacional a la Secció Oficial de la 72a edició de la Berlinale, on va rebre l’Os d’Or i es va convertir en la primera dona espanyola en aconseguir l’estatueta daurada a Berlín. Després de passar pel festival alemany, Alcarràs es va presentar al Festival de Màlaga, a la Secció Oficial fora de competició. A l’abril es va estrenar a les sales comercials d’Espanya i ha arribat a superar els 350.000 espectadors.