Después de numerosos papeles en películas y series de televisión alemanas, llamó la atención fuera de Alemania por su breve papel de Emma en la película Fury del 2014. Rittberg interpretó a Ida Lenze en el papel principal en la serie de televisión alemana Charité por la que recibió el Premios Bambi en 2017.

En 2014, interpretó a Emma junto a Brad Pitt, Logan Lerman y Shia LaBeouf en la película de guerra estadounidense Fury, dirigida por David Ayer. Apareció en Our Kind of Traitor, una película de suspenso de espías de 2016 dirigida por Susanna White. Interpretó el papel principal de Ida Lenze en la temporada 1 de la serie de televisión alemana Charité por la que recibió el premio Bambi en la categoría de actriz alemana en 2017.

Además de actuación, estudió administración corporativa y economía en la Universidad Zeppelin en Friedrichshafen, donde debía completar su tesis de licenciatura en junio de 2017.