İlk yılları
Lee, Melbourne, Victoria'da, psikolog Kerry ile Victoria Futbol Ligi'nde oynayan Kim Kershaw'ın kızı olarak dünyaya geldi. Lee ailenin ortanca çocuğudur. Çocukluk yıllarında "sürekli hastanede zaman ɡeçirdiğini" söylemiştir. Dört yaşındayken menenjit hastasıydı ve iki kez omuriliğinden ameliyat olmak zorunda kalmıştı. Ayrıca dizinde bir tümör vardı ve ağaçlara tırmanmaktan dolayı birkaç kemiği kırılmıştı.
Lee, Kensington, Victoria'da büyüdü ve Kuzey Melbourne'deki St Michael's Katolik İlkokuluna gitti. 150 çocuklu ilkokulunun çok kültürlü olduğunu belirterek, "42 milletten çocuklarla büyüdüğünü" söyledi. Daha sonra Fitzroy'daki Mary Immaculate Akademisine ɡitti.
Lee "zenginlikten gelmediğini" ve gençliğinde eğlence fuarında çalışmak, bakkal tezgahtarlığı yapmak ve McDonald's'ta olmak üzere çeşitli işlerde çalıştığını söyledi. Yedi yıl boyunca jujitsu dersleri aldı ve diğer sporlarla da ilgilendi.
2004 yılında Avustralya Model Kız Arkadaş Arama yarışmasını kazandı. Asi karakteri yüzünden, son yılının başında liseden kovuldu. Liseden sonra 2005 yılında modelliğe başlamak için Melbourne'den Sidney'e taşındı. Plajdan 100 metre (330 ft) uzaktaydı ve plajdayken Chic Management'tan Kathy Ward tarafından keşfedildi. Ward, aynı zamanda Miranda Kerr ve Samantha Harris'i de keşfetti. Birkaç hafta içinde Chic Management ile sözleşme imzaladı.
Kariyeri
2007–2009
Lee, 2007'de Next Management ile sözleşme imzaladı ve Mart ayında New York'a taşındı. 11 Aralık'ta Models.com onu "Sonraki Süperstar" olarak adlandırdı.
Lee ilk çıkışını 2008 New York Moda Haftası'nda yaptı; Oscar de la Renta, Halston gibi tasarımcılar için toplam 29 defilede yürüdü. Milano Moda Haftası'nda ilk kez Gucci için özel olarak yer aldı. Aynı yılın ilerleyen saatlerinde, Eylül ayında New York'taki Rodarte gösterisinde topuklu ayakkabılarıyla yere düştü. Ardından bir ay sonra Paris'te Alexander McQueen'in gösterisinde çok dar bir deri korse giydiği için bayıldı. Ancak bu iki olay onun daha fazla podyumda yürümesini engellemedi. Lee , V dergisinin Sonbahar sayısının on dört kapağından birinde yer alan yeni yüzlerden biriydi. 15 Kasım 2008'de Miami'de Victoria's Secret Fashion Show'da "Pembe Gezegen" bölümünde modellik yaparak uluslararası televizyona çıktı.
Lee, 2008'den bu yana Gucci'nin yeni "Flora" isimli kokusunun parfüm reklamlarında rol alıyor.
2014 – günümüz
Lee, Mayıs 2014'te bir kez daha Vogue Avustralya'nın kapağında yer aldı.
2015 yapımı Mad Max: Fury Road filminde yardımcı rolde yer aldı. 2016'da Gerard Butler'la birlikte Gods of Egypt filmlerinde ve Fanning'le birlikte Nicolas Winding Refn'in yönettiği gerilim filmi The Neon Demon'da önemli roller üstlendi. Lee, ɡeçmişte aldığı dövüş sanatları eğitimi sayesinde Mısır Tanrıları'ndaki rolünü kazandığını belirtti.
Lee, 2017'de The Dark Tower filminde Tiran'ı canlandırdı. Ertesi yıl Sebastian Gutierrez'in yönettiği Elizabeth Harvest filminde ana karakteri canlandırdı.
2020'de HBO'nun drama korku dizisi Lovecraft Country'de sorunlu bir kişilik olan Christina Braithwhite'ı canlandırdı.
2021 yılında M. Night Shyamalan'ın Old adlı filminde hipokalsemi hastası Chrystal'i canlandırdı.
2023 yılında Florida Man adlı suç dizisinde Edgar Ramirez'le birlikte başrolde yer alarak Delly West karakterini oynadı.
Özel hayatı
Lee, büyük umutları ve hayalleri olan azimli bir çocuk olduğunu ancak ev ortamının karmaşık olduğunu, bunun, ebeveynlerinin masaya yemek koymakta zorlandığı anlamına geldiğini ve evlerinde müzik veya sanatın olmadığını belirtti. Modelliğin onu "tekerlekteki tek kullanımlık bir dişli" haline getirdiğini, ancak bunun hayatta kalmanın bileti olduğunu hissettiğini söyledi.
Lee, 2015 yılında bağımlılıkla ilgili yarı otobiyografik bir film yazdığını söyledi. Lee'nin Uluslararası Yıldız Kaydı'nda kendi adını taşıyan bir yıldızı vardı.