Margot Robbie nació el 2 de julio de 1990 en el pueblo de Dalby, ubicado en Queensland (Australia), hija de Sarie Kessler, una fisioterapeuta, y Doug Robbie, un granjero.
Tiene dos hermanos llamado Lachlan y Cameron, así como una hermana llamada Anya. Poco después de su nacimiento, su padre los abandonó y su madre debió criar a los cuatro en una granja ubicada en Gold Coast.A pesar de no tener un representante, Robbie consiguió varias audiciones e impresionó al director Aash Aaron, quien le ofreció un papel protagónico en ICU (2009).
Además de ello, tuvo breves apariciones en las series Review with Myles Barlow, City Homicide y The Elephant Princess.Tras su salida de Neighbours, Robbie se mudó a los Estados Unidos en busca de mejores oportunidades y consiguió un papel protagónico en la serie Pan Am en 2011. A pesar de que la serie fue bien recibida por la crítica y generó buenos índices de audiencia, fue cancelada tras su primera temporada debido a los elevados costes de producción.
Luego de ello, la actriz tuvo un papel secundario en About Time (2013), que tuvo una respuesta crítica positiva. Robbie comenzó a ganar notoriedad con su actuación en The Wolf of Wall Street (2013) y Focus (2015).Posteriormente, interpretó a Tonya Harding en I, Tonya (2017), actuación con la cual recibió elogios de la crítica y fue nominada a los premios Óscar.
Esta racha continuó con sus actuaciones en Mary Queen of Scots (2018), Once Upon a Time in Hollywood (2019) y Bombshell (2019), que también tuvieron alabanzas de la crítica y le otorgaron múltiples nominaciones en los BAFTA Awards, los SAG Awards y los Satellite Awards, así como una al Óscar por Bombshell.
Robbie también ha dado vida al personaje Harley Quinn en el Universo extendido de DC, protagonizando las películas Suicide Squad (2016), Birds of Prey (2020) y The Suicide Squad (2021). Además de su actuación, ha sido productora de cintas como Terminal (2018), Dreamland (2019) y Promising Young Woman (2020).
Robbie es conocida por protagonizar tanto producciones convencionales de alto perfil como películas independientes de bajo presupuesto, en las que ha podido mostrar tanto su rango dramático como cómico.
Robbie es considerada una de las actrices más atractivas de Hollywood y se le ha otorgado el estatus de sex symbol.
La revista Esquire la nombró la mujer viva más atractiva en 2014. La revista Heat realizó una encuesta a lo largo del Reino Unido para determinar las actrices más atractivas del mundo en 2015, y Robbie ocupó la séptima posición.En 2019, Margot lideró la lista de las 100 celebridades más atractivas del mundo realizada por la revista MAXIM Australia. Varios medios también la consideran un icono de la moda por la diversidad de su estilo y su elegancia. Asimismo, ha sido destacada como una de las mejores actrices de la industria y una de las pocas que ha logrado un balance entre su belleza y talento.
Robbie inició una relación con el director británico Tom Ackerley tras conocerse durante las grabaciones de la película Suite Française (2014). Ambos se casaron en diciembre de 2016 durante una ceremonia privada realizada en Byron Bay. La pareja residió en Londres (Reino Unido), pero se mudaron a la ciudad de Los Ángeles tras su matrimonio.
La pareja fundó la compañía productora LuckyChap Entertainment, con la cual han producido películas como I, Tonya (2017), Birds of Prey (2020) y Promising Young Woman (2020).