Emily cresceu ao lado de três irmãs e, desde muito pequena, foi apaixonada pela dança e, por isso, sonhava em se tornar bailarina. Assim, aos 11 anos, se mudou para Québec depois de ser aceita na École Supérieure de Danse de Québec, onde estudou balé, jazz, hip-hop e sapateado.

O interesse pela atuação surgiu depois que Emily visitou o set de filmagem de um projeto estrelado por sua irmã mais velha, Katie. Ela logo se encantou pelo ambiente e decidiu também ser atriz. Incentivada pela mãe, procurou um agente e, pouco tempo depois, participou de comerciais de televisão e começou a dividir a rotina entre a dança e a atuação. No entanto, acabou escolhendo se dedicar somente à atuação.

Os primeiros trabalhos vieram no início dos anos 2000. Emily participou de um episódio da série ?Clube de Terror?? e teve uma pequena aparição no filme para televisão ?Redeemer?. Ela também atuou no filme independente ?Assunto de Meninas?, exibido no Festival de Sundance e elogiado pela crítica.

Após o fim de ?Everwood: Uma Segunda Chance?, Emily se mudou para Los Angeles e logo conquistou novos papéis na televisão. Ela participou de ?Law e Order: SVU? antes de integrar o elenco da série ?Brothers e Sisters?, também criada por Greg Berlanti. Na produção, interpretou Rebecca Harper entre 2007 e 2010, quando decidiu deixar a série para buscar novos desafios.

Em 2011, Emily se tornou protagonista de ?Revenge?, um dos maiores sucessos da televisão norte-americana na década de 2010. Na trama, ela interpretou Amanda Clarke, jovem que assumiu a identidade de Emily Thorne para se vingar da poderosa família responsável pela destruição de sua vida e pela morte de seu pai. A série, que misturava drama, mistério, romance e vingança, conquistou um enorme público internacional, teve quatro temporadas e permaneceu no ar até 2015.

Emily entrou para o elenco da série médica de sucesso ?O Residente? em 2018. Na produção, que retrata a vida de um grupo de médicos do Hospital Chastain Memorial que precisa enfrentar desafios pessoais e profissionais, ela deu vida à enfermeira Nicolette Nevin. Entretanto, em 2021, decidiu deixar a série para se dedicar mais à família.

No cinema, ela participou de filmes como ?O Chamado 2?, ?Black Irish?, ?Vírus?, ?Norman? e ?Ben-Hur?. Em 2014, entrou para o universo cinematográfico da Marvel ao interpretar a agente Sharon Carter, também conhecida como Agente 13, em ?Capitão América: O Soldado Invernal?. Depois, reprisou o papel em ?Capitão América: Guerra Civil? e em outras produções da franquia.