Alexandra Maria Lara è nata in Romania. Il padre, Valentin Platareanu, è un ex attore di cinema e di teatro rumeno. Nel 1983 la famiglia si trasferisce in Germania e Alexandra si unisce a un gruppo di teatro a Berlino. Ha subito mostrato un talento innato e una maturità insolita per la sua età, e già da adolescente le hanno assegnato molti ruoli importanti in televisione.

Insieme a Christian Clavier, Gérard Depardieu e Isabella Rossellini ha interpretato la contessa Maria Walewska nella serie televisiva di successo Napoleone. Insieme a Sam Neill e Keira Knightley prende parte al film tv Il dottor Zivago. La miscela di innocenza e talento l'hanno portata a ricoprire il ruolo più famoso della sua carriera, quello di Traudl Junge, la segretaria di Adolf Hitler nel film La caduta - Gli ultimi giorni di Hitler (nominato ai Premi Oscar nel 2004). Nel 2013 partecipa, tra i principali protagonisti, al film Rush di Ron Howard, dove recita nel ruolo della moglie di Niki Lauda, Marlene Knaus.