Марго Элис Робби родилась 2 июля 1990 года в городе Дэлби, штат Квинсленд, Австралия. Она третья из четырёх детей фермера Майка Робби и физиотерапевтаСари Кесслер. Детство Марго провела в Голд-Косте на ферме дедушки и бабушки, и в доме родителей в Саутпорте. У неё есть старший брат Лахлен, младший брат Кэмерон и старшая сестра Аня. В 2007 году Марго окончила колледж Саммерсет в родном городе, а затем в 17 лет переехала в Мельбурн, где начала актёрскую карьеру.
Робби начала актёрскую карьеру в 2007 году, снявшись в фильмах «Я вижу тебя» (вышел в 2009 году) и «Виджиланте» (вышел в 2008 году). Затем она появилась в эпизоде австралийского детективного сериала «Отдел убийств» и в двух эпизодах сериала «Принцесса слонов». В июне 2008 года присоединилась к сериалу «Соседи», в котором снималась до января 2011 года. За роль Донны Фридмен в этом шоу она дважды (в 2009 и 2011 году) была номинирована на премию «Logie Awards».

После переезда в Лос-Анджелес Робби получила одну из главных ролей в сериале «Пан Американ», в котором снималась в течение одного сезона с 2011 по 2012 год. В 2013 году она снялась в фильмах «Бойфренд из будущего» и «Волк с Уолл-стрит». За роль в последнем Марго получила премию «Империя» в категории «Лучший женский дебют», а также была номинирована ещё на несколько премий. В 2014 году Робби снялась в фильме «Французская сюита», в 2015 — в фильмах «Z — значит Захария», «Фокус», появилась камеов фильме «Игра на понижение». В том же году она была номинирована на премию BAFTA в категории «Восходящая звезда». В 2016 году вышли три фильма с участием Марго — «Тарзан. Легенда», «Репортёрша» и «Отряд самоубийц», в котором она сыграла роль Харли Квинн. В 2017 году вышли два новых фильма с участием Робби — «Прощай, Кристофер Робин» и «Тоня против всех», в котором Марго сыграла американскую фигуристку Тоню Хардинг.
Робби вошла в число ста наиболее влиятельных людей 2017 года по версии журнала Time.
В 2018 году Робби появилась в фильмах «Кролик Питер», «Конченая» и «Две королевы». В 2019 году состоялись релизы трёх фильмов с её участием — «Страна грёз», «Однажды в… Голливуде» и «Скандал». В 2020 году вышел фильм «Хищные птицы. Потрясающая история Харли Квинн», в котором Марго вернулась к роли Харли Квинн.
В 2021 году вышел фильм «Кролик Питер 2», в котором Марго снова озвучивает Флопси. В 2022 году на экраны вышли два фильма, где Марго снялась в главных ролях. Первым из них стал исторический комедийный детектив Дэвида О. Расселла«Амстердам». Картина провалилась в прокате и была отрицательно встречена критиками. В эпическом фильме Дэмьена Шазелла «Вавилон» актриса сыграла Нелли ЛаРой, актрису, вдохновлённую звездой немого кино Кларой Боу. В процессе подготовки к съёмкам, Робби изучила работы Боу и исследовала её травмированное детство. Она описала свою героиню как «самого физически и эмоционально истощающего персонажа, которого она когда-либо играла». Хотя фильм провалился в прокате и был раскритикован зрителями и критиками, актёрская игра Марго получила всеобщее признание; Кэрин Джеймс из BBC Culture написала следующее: «Смелое и харизматичное выступление Робби делает Нелли смелой, бесконечно развивающейся и вызывающим симпатию персонажем». За эту роль актриса также была номинирована на премию «Золотой глобус» в категории «Лучшая женская роль — комедия или мюзикл».
В июле 2023 года ожидается выход романтической комедии Греты Гервиг«Барби», где Марго сыграла куклу Барби вместе с Райаном Гослингом. Оба актёра получили за свои роли по 12,5 миллионов долларов. Актриса также появится в фильме Уэса Андерсона «Город астероидов» и сыграет главную роль в приквеле к трилогии Оушена.
Другая деятельность
В мае 2016 года Робби стала лицом аромата Calvin Klein Deep Euphoria.
В 2017 году Марго снялась в рекламе электромобилей Nissan.
В феврале 2018 года Робби стала послом бренда Chanel. Она стала последним послом бренда, выбранным Карлом Лагерфельдом перед его смертью в феврале 2019 года. Позже Марго стала лицом компании Gabrielle Chanel Essence.
В январе 2020 года перед церемонией вручения премии «Золотой глобус» Марго в своём Instagram-аккаунте призвала людей пожертвовать деньги в помощь пожарным и жертвам лесных пожаров в Австралии.
Роль Тони Хардинг в фильме «Тоня против всех» (2017) принесла Марго премии «AACTA Awards», «Critics’ Choice Movie Awards», номинации на премии «Оскар», «Золотой глобус», BAFTA и награду Американской Гильдии киноактёров в категории «Лучшая актриса». Роль Кайлы Посписил в фильме «Скандал» (2019) принесла Марго премию «AACTA Awards», номинации на премии «Оскар», «Золотой глобус», BAFTA, Гильдии киноактёров США и «Critics’ Choice Movie Awards» в категории «Лучшая актриса второго плана».
В 2022 году стала самой высокооплачиваемой актрисой Голливуда.
Личная жизнь
После переезда из Австралии в США Робби несколько лет жила в Нью-Йорке. Позже переехала в Лондон, где на съёмках фильма «Французская сюита» познакомилась с ассистентом режиссёра Томом Акерли. В декабре 2016 года Робби и Акерли поженились после трёх лет отношений.