Alba Rohrwacher nasce a Firenze. Diplomata al Centro Sperimentale di Cinematografia nel 2004, dal suo debutto, con L'amore ritrovato di Carlo Mazzacurati, ha lavorato con alcuni tra i più importanti autori del cinema italiano, da Marco Bellocchio (Sorelle mai, Bella addormentata) a Daniele Luchetti (Mio fratello è figlio unico, Lacci), da Pupi Avati (Il papà di Giovanna, David di Donatello per la migliore attrice protagonista) a Giorgio Diritti (L'uomo che verrà), da Silvio Soldini (Giorni e nuvole, David come migliore attrice non protagonista) a Luca Guadagnino (Io sono l'amore). E ancora, Saverio Costanzo (La solitudine dei numeri primi e Hungry Hearts, Coppa Volpi a Venezia), Alice Rohrwacher (Le meraviglie, Lazzaro felice), Laura Bispuri (Vergine giurata, Figlia mia, Il paradiso del pavone), Nanni Moretti (Tre piani), Paolo Genovese (Perfetti sconosciuti), Emma Dante (Via Castellana Bandiera), Gianni Zanasi (Troppa grazia), Ginevra Elkann (Magari).

Numerose anche le “incursioni” nel cinema internazionale, al fianco di nomi come Doris Dorrie (Gluck), Nicolas Saada (Taj Mahal), Arnaud Desplechin (I fantasmi di Ismael), Jonathan Nossiter (Last Words), Chloé Mazlo (I cieli di Alice), Maggie Gyllenhaal (The Lost Daughter).

Per la televisione ha preso parte alla serie tv Il miracolo diretta da Niccolò Ammaniti, e presta la sua voce come narratrice per L'Amica geniale.

Di recente ha preso parte al nuovo progetto di Mark Cousins, Marcia su Roma, e presto sarà al cinema come protagonista dell’opera prima di Jasmine Trinca, Marcel!, e del nuovo film di Roberta Torre, Mi fanno male i capelli.