Connie Nielsen comenzó su carrera como actriz trabajando en la escena local de revistas y variedades. A los 18 años se dirigió a París para continuar su búsqueda de la actuación, lo que la llevó a seguir trabajando y estudiando en Roma y Milán. Su primer papel importante en una película en inglés fue un papel secundario en El abogado del diablo (1997), protagonizada por Keanu Reeves y Al Pacino. Sin embargo, fue su interpretación de la Princesa Lucilla junto a Russell Crowe en Gladiador (2000), bajo la dirección de Ridley Scott, lo que generó un atractivo masivo. Además ganó los Premios a la Mejor Actriz de los Premios de la Academia Danesa y del Festival de Cine de San Sebastián por su papel en el drama danés Brothers (2004). Recientemente se unió al Universo Extendido de DC, apareciendo como Hipolita en sus películas Mujer Maravilla (2017), La liga de la justicia (2017) y Mujer Maravilla 1984 (2020).