Su primer papel importante en una película en inglés fue un papel secundario en The Devil's Advocate (1997). Sus películas incluyen Soldier (1998) con Kurt Russell, Gladiator (2000), Mission to Mars (2000), One Hour Photo (2002), Basic (2003), The Hunted (2003), The Ice Harvest (2005) y Nymphomaniac (2014). Interpretó a Meredith Kane en la serie de televisión de Starz, Boss (2011-2012) y fue un personaje principal en la segunda temporada de The Following. Protagonizó 3 Days to Kill (2014) con Kevin Costner. Se unió al Universo extendido de DC, apareciendo como Hippolyta en las películas Wonder Woman (2017), Justice League (2017), Wonder Woman 1984 (2020) y Zack Snyder's Justice League (2021).

Con tan solo 15 años debutó en Dinamarca en el teatro. A los 18 años se trasladó a París para continuar su carrera como actriz. Allí apareció en una serie de televisión en 1988. Luego se trasladó a Milán. Fue en Italia donde protagonizó su primera película en 1992 Vacanze di Natale '91.

El éxito le llegó con la película The Devil's Advocate en 1997, película que protagonizó junto a Al Pacino y Keanu Reeves. Posteriormente (2000) intervino en Misión a Marte (Mission to Mars) y en la galardonada producción de Ridley Scott Gladiator (2000).