Эмилия Кларк родилась 23 октября 1986 года в Лондоне, Англия, однако детство провела вдали от британской столицы, в провинциальном Беркшире. Ее отец к моменту рождения дочери прошел долгий путь от простого рабочего до звукорежиссера в театре, курировавшего знаменитые мюзиклы. Мама будущей актрисы начала карьеру в качестве секретаря колледжа, затем стала самостоятельным предпринимателем.

В трехлетнем возрасте Эмилию впервые привели к «папе на работу». Закулисный мир настолько поразил и зачаровал девочку, что впоследствии она не могла представить жизни без театра. С ранних лет Эмилия постигала тонкости актерской профессии в драмкружке при школе Святого Эдварда в Оксфорде. Здесь же она впервые вышла на сцену, отметившись в двух театральных постановках. В 2004 году, после окончания школы, Эмилия Кларк вернулась в столицу, чтобы поступить в Лондонский драматический центр, где проходили обучение многие известные актеры.

Еще в студенческие годы Эмилия Кларк отметилась значимыми ролями на сцене Лондонского театра драмы. В 2007 году актриса получила роль Анны Петровны в адаптации пьесы Антона Чехова «Дикий мёд», в странах СНГ более широко известна под названием «Безотцовщина». Актерский дебют был очень хорошо принят критиками и педагогами, и очень скоро Эмилия Кларк стала одной из постоянных актрис театральной труппы.

В том же 2007 ей досталась весьма значительная роль Элизы Дуллитл в постановке по «Пигмалиону» Бернарда Шоу. С этого момента многие режиссеры стали сами присылать ей сценарии, наперебой зазывая юную актрису в свои спектакли. За следующие два года она приняла участие сразу в восьми различных постановках.

Наиболее успешными работами данного периода стали роли в пьесах «Эмилия Галотти», «Проснись и пой», «Сон в летнюю ночь». Весьма примечательным выдалось ее сотрудничество и с двумя российскими режиссерами: Олегом Мирошниковым в пьесе «Ревизор» и Владимиром Мироданом  в «Подмене» и «Гамлете».

В 2009 году Эмилия Кларк впервые появилась на телеэкране с небольшой ролью Саскии Майер в сериале «Врачи». Телевизионный дебют сложно было назвать провалом, однако популярности данная роль актрисе не принесла.

Получив диплом Лондонского драматического центра в 2009 году, Эмилия Кларк покинула Лондон и отправилась в город Лос-Анджелес, штат Калифорния, США. Там, в городе кинозвезд, актриса поступила на работу в старейший некоммерческий театр Голливуда - «Компанию ангелов». Первой и единственной работой этого периода для молодой англичанки стала пьеса «Чувство», которую критики приняли весьма благосклонно.

В начале 2010 году девушка взяла небольшой тайм-аут от театральных постановок и вновь предприняла попытку пробиться на киноэкраны, отважившись сняться в фильме «Атака из Триасового периода». В этот раз актриса появилась на экранах в роли мужественной Саванны - юной девушки, вынужденной отчаянно противостоять внезапно ожившим динозаврам.

В 2010 году 24-летняя Эмилия Кларк снимала небольшую квартирку с друзьями, подрабатывала в шести разных местах, чтобы хотя бы платить за аренду, но не теряла надежду, что однажды ей поступит интересное предложение. Так и вышло - однажды вечером ей позвонил ее агент, сообщивший, что телеканал HBO ищет девушку на роль Дейнерис Таргариен для экранизации романов Джорджа Мартина, прослушивание назначено на завтра. Эмилия понятия не имела, кого ей предстоит сыграть, поэтому она зашла в «Википедию», и, прочитав статью, поняла - надо соглашаться, ведь персонаж обещал быть чуть ли не самым ярким героем действа.

Во время прослушивания кастинг-директор воодушевленно смотрел на игру девушки, исполнившей два монолога из сценария, а после проб подошел и сообщил: «Вы отлично играете, давайте посмотрим, как вы будете выглядеть с белыми волосами вместо черных». Эмилия получила роль - начались съемки, полные многочасовых перелетов, суматохи и новых впечатлений - девушка была на седьмом небе от счастья.

Пепельноволосая Дейнерис Таргариен в исполнении Эмилии Кларк выглядела сногсшибательно в любом наряде: прогуливаясь по саду в шелковой тоге, скача на лошади в простенькой суконной одежде или полностью обнажившись для откровенных сцен. Но любовь миллионов зрителей ей принесла не только эффектная внешность - персонаж Эмилии подкупал самоотверженностью, храбростью и удивительной способностью балансировать на грани жестокости и милосердия.

После двух серий актриса подписала контракт на съемки во втором и третьем сезоне. И режиссеры, и критики были в восторге от ее актерской игры и, не раздумывая, выдвигали ее на всевозможные телевизионные премии. К 2015 году в ее коллекции появилась статуэтка «Эмми» и премия «Сатурн», обе - за лучшую женскую роль второго плана в телесериале. В 2012 году Эмилия Кларк попала в число 99-ти самых желанных женщин планеты по версии портала «AskMen».

В перерывах между съемками новых сезонов Эмилия снялась в двух британских фильмах: музыкальной драме «Спайк Айленд» 2012 года и комедии «Дом Хэмингуэй» 2013 года, разделив триумф с Джудом Лоу и Ричардом Грантом.

Разумеется, заинтересовались Эмилией Кларк и крупные голливудские режиссеры. Весной 2013 года Эмилия перенесла разрыв аневризмы сосудов головного мозга после своего выступления в «Завтраке у Тиффани» на Бродвее и прошла курс лечения в «New York Presbyterian/Weill Cornell Medical Center», но это не помешало ей принять предложение, когда в том же году ее пригласили на роль Сары Коннор в эпическом боевике «Терминатор: Генезис».

Взявшись сыграть эту роль, актриса боялась, что ее невольно будут сравнивать с Линдой Хэмилтон, ее предшественницей из первых двух частей франшизы, но опасения оказались напрасными - она образовала органичный творческий союз и с Арнольдом Шварценеггером, и с Джейсоном Кларком, своим однофамильцем.

В 2015 году она снялась в главной роли в британской мелодраме режиссёра Теа Шэррок по сюжету одноименного романа Джоджо Мойес 2012 года «До встречи с тобой». В 2016 году ей досталась главная роль врача-психолога в американо-итальянском драматическом триллере «Голос из камня». Фильм расскажет о молодом пациенте женщины-психолога, давшем обещание умирающей матери молчать до тех пор, пока не вернется её дух. Психолог начинает догадываться, что призрак хочет вселиться в ее тело и воссоединиться со своим сыном.

С сентября 2012 года актриса встречалась с известным голливудским режиссером и аниматором Сетом Макфарлейном. Их отношения развивались стремительно, однако в марте 2013 пара объявила о своем разрыве. В настоящее время актриса проживает в Лондоне.