Repérée en 2005 par la directrice de casting du Couperet dans la cour de son collège, Christa Theret fait ses débuts au cinéma à l'âge de 11 ans, aux côtés de José Garcia, puis interprète une adolescente gothique dans Et toi, t'es sur qui ? cinq ans après. Elle arrête ses études à 17 ans et est choisie par Lisa Azuelos pour jouer la fille rebelle de Sophie Marceau dans LOL - Laughing Out Loud, qui la fait connaitre du grand public. Elle est nommée dans la catégorie du César du Meilleur jeune espoir féminin en 2010 pour ce rôle.

L’actrice incarne ensuite la maitresse de Jean Dujardin dans Le Bruit des glaçons de Bertrand Blier, où ce dernier reçoit la visite inattendue de son cancer, en la personne d’Albert Dupontel. Puis elle tient la tête d’affiche du premier film de Fouad Benhammou, le thriller horrifique Le Village des ombres, avant de toucher à un sujet plus sérieux, celui de l’accouchement sous X avec La Brindille. Elle côtoie le monde des passionnés de voitures dans Mike de Lars Blumers et du Tuning dans Voie rapide de Christophe Sahr.

Dans un registre plus classique, elle incarne la dernière muse de Renoir avec Michel Bouquet dans le rôle du peintre et Vincent Rottiers dans celui de son fils devenu cinéaste. Très active, la comédienne fait partie la même année du casting de L'Homme qui rit où un jeune homme, dont une immense cicatrice défigure le visage, fait son entrée dans la noblesse. Elle retrouve pour l'occasion Marc-André Grondin, son partenaire de "Mike".