Noomi Rapace wurde international bekannt durch ihre Rolle der Lisbeth Salander in der schwedischen Erstverfilmung von Stieg Larssons „Millennium“-Trilogie.

Zuletzt stand die Schwedin für zahlreiche internationale und prominent besetzte Produktionen vor der Kamera: In Steven Shainbergs Science-Fiction-Abenteuer „Rupture – Überwinde deine Angst“ („Rupture“, 2017) spielt sie eine alleinerziehende Mutter, die einer geheimen Organisation entkommen muss und dabei dunkle Geheimnisse aus ihrer eigenen Vergangenheit aufdeckt. In Mikael Hafstroms Thriller „Unlocked“ (2017) spielt sie an der Seite von Michael Douglas und Orlando Bloom eine ehemalige CIA-Agentin, deren Fehler einst viele Menschen das Leben kostete. In Ridley Scotts Science-Fiction-Abenteuer „Alien: Covenant“ (2017) gehört sie neben Michael Fassbender und Katherine Waterson zur Besatzung des Raumschiffs Covenant. In David Ayers Fantasyfilm „Bright“ (2017) ist sie an der Seite von Will Smith und Joel Edgerton in einer von mythischen Wesen bewohnten Welt zu sehen.

Rapace begann ihre Schauspielkarriere als Siebenjährige in der isländischen Produktion „The Shadow of the Raven“ (1986). Es folgten mehr als 20 Kino- und Fernsehprojekte. 2007 spielte sie in dem dänischen Film „Daisy Diamond“ eine zweifache Teenie-Mutter und gewann die dänischen Filmpreise Bodil und Robert.

Der internationale Durchbruch gelang ihr 2009 durch die weibliche Hauptrolle in der schwedischen Verfilmung von Stieg Larssons „Millennium“-Trilogie: „Verblendung“ („The Girl With The Dragon Tattoo“), „Verdammnis“ („The Girl Who Played With Fire“) und „Vergebung“ („The Girl Who Kicked The Hornet's Nest“). Sie erhielt für ihre Leistung unter anderem den schwedischen Guldbagge Award und den deutschen Jupiter. Außerdem wurde sie für den Europäischen Filmpreis nominiert.

Noomi Rapace spielte fortan in vielbeachteten internationalen Produktionen, darunter Daniel Espinosas Romanadaption KIND 44 („Child 44“, 2015) neben Tom Hardy und Gary Oldman, in Ridley Scotts Science-Fiction-Drama „Prometheus – Dunkle Zeichen“ („Prometheus“, 2012), in Guy Ritchies historischem Thriller „Sherlock Holmes“ („Sherlock Holmes: A Game of Shadows“, 2011) neben Robert Downey Jr. und Jude Law sowie in Brian De Palmas „Passion“ (2012) neben Rachel McAdams und Karoline Herfurth.