Mary Elizabeth Winstead, 28 Kasım 1984 tarihinde Rocky Mount, Kuzey Karolina, ABD'de dünyaya gelmiştir. Küçük yaşlardan itibaren sanata ilgi duyan Winstead, Utah'ta büyürken prestijli Joffrey Bale Okulu'nun yaz programına katılarak dans eğitimi aldı ve aynı zamanda yetenekli bir şarkıcı olarak kendini geliştirdi. Oyunculuk kariyerine genç yaşta adım atarak "Touched by an Angel" ve "Promised Land" gibi dizilerde konuk oyuncu olarak yer aldıktan sonra, "Passions" adlı pembe dizide ve kısa ömürlü "Wolf Lake" (2001-2002) dizisinde düzenli roller üstlendi. Winstead, 2000'li yılların ortalarında korku ve gerilim türündeki rolleriyle sinemada adını duyurmaya başladı ve "çığlık kraliçesi" olarak anıldı. Bu dönemdeki çıkışını "Son Durak 3" (Final Destination 3) (2006) filmindeki başrolüyle yaptı. Ardından "Kara Noel" (Black Christmas) (2006) ve Quentin Tarantino'nun yönettiği "Ölüm Geçirmez" (Death Proof) (2007) gibi yapımlarda rol alarak bu türdeki yerini sağlamlaştırdı. Aynı dönemde, "Zor Ölüm 4.0" (Live Free or Die Hard) (2007) filminde Bruce Willis'in canlandırdığı John McClane karakterinin kızı Lucy'yi oynayarak aksiyon türünde de rüştünü ispat etti. Ancak Winstead'i bir kült ikon haline getiren rol, Edgar Wright'ın yönettiği "Scott Pilgrim vs. the World" (2010) filminde canlandırdığı gizemli ve havalı Ramona Flowers karakteri oldu. Bu film, onun geniş bir hayran kitlesi kazanmasını sağladı. Kariyerinde dramatik yönünü gösterme fırsatını ise "Paramparça" (Smashed) (2012) filmiyle buldu. Alkolizmle mücadele eden bir öğretmeni canlandırdığı bu rol, ona eleştirmenlerden büyük övgü ve Bağımsız Ruh Ödülleri'nde En İyi Kadın Oyuncu adaylığı getirdi. Gerilim türündeki başarısını, eleştirmenlerce beğenilen ve gişede başarı yakalayan "Cloverfield Yolu No: 10" (10 Cloverfield Lane) (2016) filmiyle pekiştirdi. Son yıllarda kariyerini prestijli projelerle zenginleştirmeye devam eden Winstead, "Fargo" (2017) dizisinin üçüncü sezonundaki performansıyla büyük beğeni topladı. Ardından DC sinema evrenine "Yırtıcı Kuşlar" (Birds of Prey) (2020) filminde Huntress karakteriyle katıldı ve Netflix yapımı aksiyon filmi "Kate" (2021) ile başrolde yer aldı. 2023 yılında ise Star Wars evrenine katılarak "Ahsoka" dizisinde General Hera Syndulla karakterini canlandırmaya başladı ve bu rolle yeniden küresel çapta dikkat çekti. Oyunculuğun yanı sıra müzikle de ilgilenen Winstead, Dan the Automator ile birlikte "Got a Girl" adlı müzik grubunun solistidir.