Après des débuts à la télévision en 2011, Alice Isaaz se lance au cinéma en 2013 dans La Cage dorée. Mais c’est l’année suivante qui va réellement la révéler au grand public avec le sulfureux La Crème de la crème de Kim Chapiron puis Les Yeux jaunes des crocodiles où elle côtoie Julie Depardieu, Emmanuelle Béart et Patrick Bruel, film pour lequel elle décroche d’ailleurs le prix de la révélation au Festival du Film de Cabourg.
En 2015, elle fait partie de la liste des Révélations des César, puis une nouvelle fois en 2017. Après un passage remarqué dans Elle de Paul Verhoeven et la comédie romantique Rosalie Blum, elle tient le premier rôle dans Espèces menacées, de Gilles Bourdos. Elle enchaine en 2019 avec Le Mystère Henri Pick et Play. Alice Isaaz se plait à changer de registre, passant de la comédie au film d’époque, en passant par le thriller et le western, tant qu’elle « incarne des personnages loin d’elle ».
En 2023 elle aura été à l’affiche d’Apaches avec Niels Schneider et Le Prix du passage. Elle fait également des incursions à la télévision, notamment sur Netflix pour Notre-Dame, la part du feu (2022), et prochainement sur Canal+ avec le drame juridique 66-5. Son prochain film, Vivants, est montré hors-compétition à la Mostra de Venise. Elle a aussi réalisé un court métrage dans le cadre du Nikon Film Festival.