Riseborough urodziła się w Newcastle upon Tyne jako córka sekretarki Isabel i sprzedawcy samochodów George’a Riseborough. Dorastała w Whitley Bay. W młodości zadebiutowała na deskach People’s Theatre w Newcastle w sztuce „Riding England Sidesaddle” w roli Celii Fiennes. W teatrze tym występowała przez pięć lat. Jest absolwentką Royal Academy of Dramatic Art. Do dnia dzisiejszego Andrea występuje w National Youth Theatre. W filmie na poważnie zadebiutowała w 2010 roku dzięki rolom w Made in Dagenham, Nie opuszczaj mnie oraz Brighton Rock, gdzie zagrała u boku Helen Mirren czy Johna Hurta. Przełomem w karierze Andrei okazał się rok 2012. Wystąpiła w filmie Kryptonim: Shadow Dancer, dzięki czemu została nominowana do wielu prestiżowych nagród. W tym samym roku pojawiła się też w filmie Rozłączeni, gdzie wystąpili także m.in. Jason Bateman czy Alexander Skarsgård. W roku 2013 zagrała jedną z głównych ról w filmie sci-fi Niepamięć. Rok później zagrała Laurę w filmie Birdman, który zdobył 4 Oscary, w tym statuetkę za film roku. Riseborough za udział w tej produkcji otrzymała nagrodę Amerykańskiej Gildii Aktorów Filmowych za najlepszy filmowy zespół aktorski.