Figlia di Monica Ronan e dell'attore Paul Ronan, fin da piccola ha assaporato il mondo del cinema, accompagnando il padre durante le lavorazioni dei film L'ombra del diavolo, Un perfetto criminale e Veronica Guerin - Il prezzo del coraggio. La sua prima interpretazione è di Rhiannon Geraghty in "The Clinic", telefilm irlandese del 2003, per quattro episodi, a cui seguirà, nel 2005, quella di Orla Bond in "Proof" (2005) per altri quattro episodi. Esordisce al cinema in "2 Young For Me" (2006), interpretando la figlia adolescente di Michelle Pfeiffer. Nel 2007 si fa notare dal grande pubblico interpretando la piccola Briony in Espiazione, un film tratto dal libro omonimo di Ian McEwan che vede la partecipazione di Keira Knightley e James Mc Avoy. Il ruolo le vale una candidatura agli Oscar e ai Golden Globe del 2008 come Miglior Attrice non protagonista. Nel 2008 ottiene il ruolo della protagon ista Lina Mayfleet in Ember - Il mistero della città di luce e quello della figlia di Catherine Zeta-Jones in "Houdini - L'ultimo Mago". Nel 2009, Peter Jackson la sceglie come protagonista per "Amabili Resti", adattamento cinematografico dell'"omonimo romanzo" di Alice Sebold: l'interpretazione di Susie Salmon, ragazzina stuprata e uccisa da un maniaco, che segue dall'aldilà la vita della sua famiglia, le vale nomination a vari premi, tra cui il BAFTA award. Nel 2010 la vediamo in "The Way Back", dramma tratto da una storia realmente accaduta; nel 2011 Joe Wright, già suo regista in "Espiazione", le dà il volto di Hanna nel film omonimo. I prossimi film che la vedono protagonista sono "Violet And Daisy", insieme ad Alexis Bedel, e Byzantium, il nuovo film di vampiri diretto da Neil Jordan, con Gemma Alerton. Inoltre, Saoirse è la voce inglese della protagonista del cartone animato giapponese "Arrietty".