Mackenzie Davis was born April 1, 1987 in Vancouver, British Columbia, Canada.

Asistió a la Universidad McGill en Montreal, Quebec. Continuó estudiando actuación en Neighborhood Playhouse en la ciudad de Nueva York. Hizo su debut en el cine en Smashed (2012) y rápidamente captó la atención de Drake Doremus para estelarizar en la película Breathe In (2013). Ese mismo año participó también en ¿Sólo amigos?, donde compartió créditos con Daniel Radcliffe, Zoe Kazan y Adam Driver.

En 2015, apareció en Misión Rescate, dirgida por Sir Ridley Scott, donde representó a una ingeniera de comunicaciones satelitales de la NASA llamada Mindy Park. También actuó en un papel principal en Halt and Catch Fire (2014-2017). En junio de 2016, Davis fue elegida para interpretar a la misteriosa Mariette en Blade Runner 2049. Ese mismo año protagonizó el episodio San Junípero, de la serie antológica Black Mirror, el cual fue ganador de dos Emmy.