Lily Jane Collins, 18 Mart 1989'da Guildford, Surrey, İngiltere'de, müzisyen Phil Collins ve ikinci eşi Jill Tavelman'ın kızı olarak doğdu. Ebeveynlerinin 1996'da boşanmasının ardından annesiyle Los Angeles'a taşındı. Collins, Harvard-Westlake Lisesi'nden mezun oldu ve Güney Kaliforniya Üniversitesi'nde televizyon gazeteciliği alanında eğitim aldı. Collins, iki yaşında BBC sitcom'u "Growing Pains" ile oyunculuk kariyerine atılmıştı. Spor türündeki dram filmi "The Blind Side" (2009) adlı yapımda canlandırdığı Collins Tuohy karakteri ile çıkış yakaladı. Gerilim filmi "Priest" (2011), aksiyon filmi "Abduction" (2011) ve fantastik filmler "Mirror Mirror" (2012) ve "The Mortal Instruments: City of Bones" (2013) gibi yapımlar ile oyunculuk alanındaki tanınırlığı arttı. Özellikle "Mirror Mirror" filmindeki performansı  ile övgü aldı. 2016'da "Rules Don't Apply" filminde başrol oynayan Collins, En İyi Kadın Oyuncu dalında ilk Altın Küre adaylığını kazandı. 2017 Sundance Film Festivali'nde prömiyeri yapılan "To the Bone" (2017) filminde anoreksiya hastası genç bir kadını canlandırarak zor karakter rollerini üstlenmeye devam etti. 2019'da "Extremely Wicked, Shockingly Evil and Vile" ve "Tolkien" biyografik filmlerinde önemli roller üstlenerek oyunculuk yeteneğini daha da pekiştirdi.2020'den beri Collins, Netflix dizisi "Emily in Paris"te Emily Cooper rolünü oynamakta ve bu rolle ikinci Altın Küre adaylığını kazandı. Ayrıca 2020'de eleştirmenlerce beğenilen "Mank" filminde yer aldı ve Curb Your Enthusiasm (2000),  Calls (2021) ve Düşeş (2022) gibi projelerde kamera karşısına geçti.