Ophelia Lovibond estuvo interesada en la actuación desde su infancia, por lo que asistió a la compañía de teatro Young Blood, un club de teatro juvenil, en Hammersmith. Estudió inglés en la Universidad de Sussex y se graduó en 2008. Su primera aparición en televisión fue a la edad de 12 años en la comedia de situación de Channel 4 The Wilsons. Ella dijo que mintió sobre su edad para ganar el papel. Actuó en la serie de televisión FM (2009), en la sátira de la BBC W1A (2014) como el personaje de Izzy Gould, y también fue habitual en la temporada 3 de Elementary (2012), como la nueva aprendiz de Sherlock, Kitty Winter. Lovibond hizo su debut cinematográfico en Oliver Twist de Roman Polanski en 2005. Continuó apareciendo en varias películas, pero alcanzó una audiencia internacional gracias a su papel como Carina, la esclava del Coleccionista, en la película Guardianes de la Galaxia (2014). En 2022 protagoniza la nueva serie de HBO Max Minx.