Lily Chloe Ninette Thomson, dite Lily James, est une actrice britannique née le 5 avril 1989 à Esher, dans le comté du Surrey, en Angleterre.
Elle est sortie diplômée de la Guildhall School of Music and Drama de Londres en 2010. La même année que Lily fait ses premiers pas face à la caméra, dans la mini-série Just William, dans laquelle elle interprète Ethel Brown. Forte de ce premier rôle, elle enchaîne les tournages et rejoint la distribution du Journal intime d'une call girl pour interpréter Poppy.En 2011, Lily James a incarné Desdémone dans Othello au Sheffield Crucible aux côtés de Dominic West dans le rôle de Iago et de Clarke Peters dans celui d’Othello.
En 2012, après un rôle dans le court métrage Chemistry, elle fait ses débuts au cinéma dans La Colère des Titans. Aux côtés de Liam Neeson, Bill Nighy, Ralph Fiennes et Sam Worthingon, elle interprète alors Korrina. Cette année-là, le public peut également la retrouver aux castings des films Broken et Fast Girls.
En 2013, elle retrouve la petite lucarne pour incarner Lady Rose MacClare dans la série Downtown Abbey, mais elle fait surtout parler d'elle pour avoir été choisie par Kenneth Branagh pour jouer Ella dans son film Cendrillon.