1994'te İrlandalı Monica ve aktör Paul Ronan çiftinin tek çocuğu olarak New York'ta doğdu, 3 yaşındayken ailesiyle İrlanda'ya döndü. Carlow şehrinde ve sonrasında Dublin'de büyüdü. Kariyerine The Clinic isimli diziyle başladı. Bu dizide Rhiannon Geraghty karakterini canlandırdı. Ardından Proof isimli dizide Orla Boland rolüyle yer aldı. İlk sinema deneyimi ise 2007 yılı yapımı I Could Never Be Your Woman filmidir. Bu filmde Michelle Pfeiffer ile birlikte rol aldı. Aynı yıl The Christmas Miracle of Jonathan Toomey filminde Celia Hardwick rolünde oynadı.
Asıl çıkışını ise yine 2007 yapımı olan, başrollerinde James McAvoy ve Keira Knightley'nin yer aldığı Kefaret (Atonement) filmiyle yaptı. Knightley'nin kardeşi Briony Tallis'in 13 yaşındaki halini canlandıran Ronan, bu filmdeki rolü ile En İyi Yardımcı Kadın Oyuncu dalında Altın Küre'ye, BAFTA'ya Oscar'a aday gösterildi. 13 yaş 285 günlük iken Yardımcı Kadın Oyuncu Oscarı'na aday olan Ronan bu kategoride ödüle en genç aday gösterilmiş 7. kişi olmuş, ne kadar yetenekli bir oyuncu olduğunu herkese ispatlamıştır. Sonrasında Peter Jackson'ın yönettiği The Lovely Bones filminde Susie Salmon karakterini canlandırdı. Yine Joe Wright'ın yönettiği Hanna'da başrolde oynadı. 2013'te iki roman uyarlamasında, Göçebe (The Host) ve Seninle Yaşıyorum (How I Live Now) filmlerinde yine başrolde oynadı. 2014'te Wes Anderson'ın yıldızları bir araya getirdiği Büyük Budapeşte Oteli filminde Agatha rolündeydi.
2015'te 2. Oscar adaylığını Brooklyn filmiyle elde etti. İrlanda'dan ABD'ye göç eden genç Eilis rolüyle çok büyük takdir kazanan Ronan, ödülü alamasa da yılın en beğenilen performanslarından birine imza atmış oldu. 2017 yapımı Greta Gerwig'in yönettiği Uğur Böceği (Lady Bird) filmiyle yine takdir toplayan Ronan, Gotham Bağımsız Film Ödülleri'nde En İyi Kadın Oyuncu ödülünü kazandı. Ayrıca En İyi Kadın Oyuncu dalında Altın Küre'nin sahibi oldu. BAFTA'ya aday gösterildi. 2018'de tıpkı Kefaret gibi bir Ian McEwan romanından uyarlanan On Chesil Beach adlı dönem filminde Florence karakteriyle başrolde oynadı.
2019'da Türkiye'de gösterime giren Mary Queen of Scots filminde İskoçya Kraliçesi Mary'e hayat verdi.