Anya Taylor-Joy se narodila v Miami v roce 1996 jako nejmladší z rodiny se šesti dětmi. Její španělsko-anglická matka pracovala jako fotografka a návrhářka interiérů a její skotsko-argentinský otec byl pilotem závodního člunu. Jako batole se Taylor-Joy a její rodina přestěhovala do Argentiny, kde mluvila jen španělsky. Ve věku šesti let se přestěhovala do Londýna.

Taylor-Joy byl baletní tanečník předtím, než se stěhoval do filmového průmyslu. V roce 2014 debutovala filmem s mimořádnou rolí v komiksovém filmu Vampire Academy. V následujících letech prošla svými vedoucími rolemi ve finančně úspěšných hororových filmech Čarodějnice (2015) a Splitu (2016).