Кэри Ханна Маллиган родилась 28 мая 1985 года в Лондоне, Великобритания. Ее отец, Стивен Маллиган, работает менеджером в отеле, а мать, Нано Бут, преподавателем в университете. У Кэри есть старший брат Овайн, он является капитаном Британской армии.

Когда Кэри было три года, ее семья переехала жить в Германию. Там Кэри вместе с братом ходила в Международную школу Дюссельдорфа.

В возрасте шести лет Кэри начала петь в школьном хоре.

С тринадцати лет она посещала школу для девочек в Волдингейме, Суррей, Южная Англия. Там Кэри участвовала в театральном кружке.

В возрасте семнадцати лет Кэри познакомилась со сценаристом Джулианом Феллоузом, который привел ее на кастинг в фильм «Гордость и предубеждение».

В 2004 году Кэри дебютировала на театральной сцене, она сыграла в пьесе «Послеобеденный сон» в Королевском театре в Лондоне.

В 2005 году ей досталась роль Китти Беннет в фильме «Гордость и предубеждение», которая стала дебютной для нее. Главную роль в фильме исполнила Кира Найтли.

В том же 2005 году Кэри исполнила роль первого плана в мини-сериале «Холодный дом».

В 2006 году Кэри снялась в нескольких телефильмах, таких как «Мисс Марпл: Тайна Ситтефорда» с Джеральдин МакЮэн} и Тимоти Далтоном, «Испытание и возмездие: Грехи отца» с Майклом Фассбендером и «Нортенгерское аббатство» с Фелисити Джонс.

В 2007 году Кэри снялась вместе с Дэниэлом Рэдклиффом в телефильме «Мой мальчик Джек».

В 2008 году Кэри сыграла главную роль в фильме «Воспитание чувств», где ее партнером был Питер Сарсгаард. За эту роль актриса удостоилась премии Британской академии в номинации «Лучшая женская роль». В той же номинации актриса была представлена и в других кинопремиях «Золотой глобус» и «Оскар», но победу одержала Сандра Буллок.

Также в 2008 году Кэри снялась в фильме «Самый лучший», главные роли в котором исполнили Пирс Броснан и Сьюзен Сарандон.

В 2009 году Маллиган исполнила небольшие роли в фильмах «Джонни Д.» и «Братья», а в 2010 году сыграла роли первого плана в картинах «Уолл Стрит: Деньги не спят» и «Не отпускай меня».

В 2011 году Кэри вместе с Райаном Гослингом снялась в фильме «Драйв». За эту роль актриса получила номинацию на премию Британской академии.

В том же 2011 году она снялась вместе с Майклом Фассбендером в фильме «Стыд», который был номинирован на «Золотого льва» Венецианского кинофестиваля.

Также в 2011 году Кэри приступила к съемкам в фильме «Великий Гэтсби», где ее партнерами стали Леонардо ДиКаприо и Тоби Магуайр. Премьера фильма состоялась в начале мая 2013 года.

В октябре 2014 года состоялась премьера картины «Верхний свет», главную роль в которой исполнила Кэри Маллиган.

Весной 2015 года она исполнила главную роль в драме «Вдали от обезумевшей толпы», а также закончила съемки в картине «Суфражистка», премьера которой назначена на сентябрь 2015 года.