Холлидей Кларк Грейнджер родилась 27 марта 1988 года в городке Дидсбери, графство Большой Манчестер, Англия. Когда Грейнджер был совсем маленькой, ее родители развелись, и она воспитывалась одной матерью. Несмотря на трудности в финансовом плане, мама позволила Холлидей брать уроки игры на фортепиано, ходить на балет и заниматься гимнастикой.

В 1994 году, в возрасте 6 лет, Холлидей начала актерскую карьеру, она появилась в четырех эпизодах сериала «All Quiet on the Preston Front». В 1996 году она появилась в одном из эпизодов сериала «Roger and the Rottentrolls», а в 1997 году впервые появилась на киноэкране. Ей досталась небольшая роль в фильме «The Missing Postman».

В 1999 году Грейнджер пошла учится в среднюю школу Parrs Wood, после окончания которой, в 2006 году, поступила в Лидский университет на факультет Английской литературы. Но вскоре перешла на заочную форму обучения в Открытый университет из-за плотного графика съемок.

За время учебы в школе Холлидей Грейнджер появилась в эпизодических ролях в семи телесериалах, а также снялась в нескольких телекартинах - «Спаркхаус», «The Illustrated Mum» и «Magnificent 7».

В 2007 году Холлидей утвердили на роль Стейси Эпплъярд в сериале «Улица Ватерлоо», а также ей досталась роль второго плана в телефильме «Дневник плохой мамаши». В 2008 году Холли снялась в мини-сериале «Сказки для взрослых», а также появилась в нескольких эпизодах сериалов «Воскрешая мертвых» и «Мерлин».

Свою первую главную роль на большом экране Холлидей исполнила в 2009 году, ей досталась роль Эмили в кинофильме «Книга скаутов для мальчиков». После этой роли у актрисы появилось намного больше приглашений на серьезные роли. В том же году Грейнджер сыграла Лидию в спектакле «Диметос».

Так в 2010 году ей достались роли в сериалах «Вне подозрений 2» и «Сердце всякого человека», в 2011 году роль Дианы Риверс в драме «Джейн Эйр» и роль Лукреции Борджиа в историческом сериале «Борджиа», а в 2012 году Холлидей появилась в роли Сюзанны Вальтер в кинофильме «Милый друг».

Также в 2012 году ей досталась главная роль в мелодраме «Большие надежды» и небольшая роль в драме «Анна Каренина», главную роль в которой исполнила Кира Найтли. В 2013 году Холлидей сыграла главную женскую роль в мини-сериале «Бонни и Клайд», а в 2014 году снялась вместе с Натали Дормер и Сэмом Клафлином в триллере «Клуб бунтарей».

Так же в 2015 году она исполнила роль Анастасии в фэнтези «Золушка», а в 2015 году состоялась премьера драмы «Тюльпанная лихорадка», с Кристофом Вальцом в главной роли. Кроме того в 2017 году на экраны выйдет мелодрама «Моя кузина Рэйчел», в котором Холлидей сыграла вместе с Рейчел Вайс, Сэмом Клафлином и Иэном Гленом.