Actrice luxembourgeoise, Vicky Krieps parle couramment le français, l’anglais et l’allemand. Après une activité théâtrale, elle débute au cinéma en 2009. Elle joue des seconds rôles dans divers pays, souvent dans le cadre de coproductions. Vicky Krieps tourne ainsi en Belgique Elle pleure pas, elle chante (2011) de Philippe de Pierpont, avant de faire partie du casting de plusieurs longs métrages européens.
C’est le cas du drame historique germano-britannique Anonymous (2011) de Roland Emmerich, ou du drame germano-norvégien D’une vie à l’autre (2012) de Georg Maas et Judith Kaufmann. On la voit aussi dans des films de Hélène Fillières (Une histoire d’amour, 2013), Anton Corbijn (Un homme très recherché, 2014), mais aussi Éric Rochant, Jean-Baptiste Andréa et Philippe Claudel.
Vicky Krieps trouve un rôle plus étoffé dans Le jeune Karl Marx (2017) de Raoul Peck, où elle interprète Jenny von Westphalen. La même année, elle est choisie par Paul Thomas Anderson pour donner la réplique à Daniel Day-Lewis dans Phantom Thread (2017). Elle y incarne la maîtresse et muse du couturier. Cette composition lui vaut le prix de la meilleure actrice décerné par l’International Cinephile Society et celui de la meilleure actrice étrangère aux San Jordi Awards.
Cette expérience booste la carrière de Vicky Krieps qui se voit proposer des rôles dans des projets importants, comme le thriller américano-suédois Millénium : Ce qui ne me tue pas (2018) de Fede Alvarez. En 2021, Vicky Krieps obtient les premier rôles féminins de Bergman Island de Mia Hansen-Løve, Old de M. Night Shyamalan et Serre-moi fort de Mathieu Amalric.