Ayant grandi dans une ferme au nord de la ville de Sheffield, Elizabeth Henstridge devient le mouton noir de la famille lorsqu’elle choisit de poursuivre une carrière de comédienne plutôt qu’un emploi "sûr", comme lui conseillent ses parents. Diplômée de l'Université de Birmingham, elle décide de suivre des cours d’art dramatique.
En 2011, la télévision britannique finit par lui faire de l’œil et lui permet d’être Emily Alexander dans le feuilleton Hollyoaks. Rêvant de gloire, la jeune femme s’installe à Los Angeles à la recherche de nouveaux rôles. Six semaines après son arrivée dans la capitale du cinéma, elle est repérée par J.J. Abrams et Mark Schwahn pour un pilote destiné à la CW, Shelter. La même année, l’actrice anglaise se voit offrir les fonctions d’agent du S.H.I.E.L.D. par Joss et Jed Whedon. Elle y incarne Jemma Simmons. Dès lors, les offres ne tardent pas à tomber. Elle se fait pousser les canines dans The Thompsons, rejoint les Gangs of Tooting Broadway et donne la réplique, en 2014, à Sylvester Stallone dans Reach Me.