Rhona Mitra urodziła się w Paddington (Londyn) i jest córką chirurga kosmetycznego - Anthony'ego oraz Nory Mitry. Swą oryginalną urodę zawdzięcza pochodzeniu rodziców, ojca pół - Indianina, pół - Anglika i matki - Irlandki. Ma starszego i młodszego brata. W 1984 roku po rozwodzie rodziców została wysłana do szkoły z internatem. Spędziła kilka lat w dwóch różnych szkołach, w tym w szkole dla dziewcząt Roedean w Brighton w hrabstwie East Sussex, jednak - jak twierdzi - ostatecznie z obu została wyrzucona.

Gdy miała 9 lat zdecydowala, że zostanie aktorką. Wpływ na jej decyzję miało poznanie matki jednej z koleżanek - Judi Dench, która przyjechała po swoją pociechę do szkoły.

Po raz pierwszy pojawiła się na ekranie w 1995 roku w serialu "Ghoustbusters East Finchley". Później wystąpiła także w filmach takich jak: "Monk Dawson" i "Beowulf - pogromca ciemności". Przez jeden sezon grała w serialu "Party of Five". W 2000 roku zagrała małą, lecz kluczową rolę ofiary gwałtu w filmie "Człowiek widmo", które to wydarzenie doprowadza głównego bohatera granego przez Kevina Bacona do szaleństwa. W roku 2005 w serialu "Nip/Tuck" (trzeci sezon) grała jedną z głównych postaci - Kit McGraw. Jedną z pierwszych, ważnych dla jej kariery ról była rola w "Autostradzie grozy" z 2003 roku. Następnymi znaczącymi produkcjami w jej dorobku zawodowym były filmy takie jak: "Zew krwi", "Spartacus", "Doomsday" (major Eden Sinclair) oraz "Underworld: Bunt Lykanów" (Sonja).

Rhona próbowała swych sił także jako piosenkarka. Wydała dwa albumy: "Come Alive" (1998) oraz "Female Icon" (1999). Producentem obydwu płyt był Dave Stewart.

W 2001 roku magazyn "Maxim" umieścił ją na 46 miejscu Najgorętszych Kobiet Roku.

Była jednym pierwowzorów dla postaci Lary Croft w grze Eidos Interactive "Tomb Raider".