Portia Ann Doubleday évolue dès son plus jeune âge dans un environnement artistique entourée par des parents acteurs professionnels, Christina et Frank. C'est donc sans surprise qu'avec sa grande soeur Kaitlin, elles choisissent de poursuivre une carrière dans le milieu. A l'âge de 8 ans, le tournage d'une publicité lui donne l'occasion d’apparaître pour la première fois à la télévision américaine. Peu après, en 1997, elle obtient un rôle mineur dans le long-métrage La Légende de la Momie d'Universal. Poussée par sa famille à achever son enseignement secondaire avant de poursuivre les castings, son parcours d'enfant acteur n'ira pas plus loin. 

En 2009, la jeune native de Los Angeles intègre le pilote de United States of Tara sous les traits de Kate, la fille du personnage interprété par Toni Collette. Malheureusement pour Portia, l'équipe créative du show la remplace par Brie Larson une fois la série commandée par Showtime. La même année, elle devient Sheeni Sanders, une jeune adolescente que Michael Cera convoite dans la comédie Be Bad !. Toujours pour le grand écran, elle enchaîne avec un rôle principal dans le drame Almost Kings, qui passe inaperçu en France. Elle continue sur sa lancée au cinéma en participant à la comédie Big Mamma : De Père en Fils et puis au drame K-11 en tant que Butterfly, une jeune détenue transgenre. Entre-temps, Matthew Perry l'accueille dans sa série Mr. Sunshine où elle revêt brièvement le rôle d'Heather avant que le network ABC n'annule la série. En 2013, elle rejoint la distribution de Carrie, la vengeance, remake du classique de l'horreur réalisé par Brian de Palma. Son alter ego dans le film est une adolescente populaire au comportement abject qui se plait à tourmenter une Carrie White interpétée par Chloë Grace Moretz. Elle apparaît ensuite dans Her de Spike Jonze ainsi que dans le plus discret Les 12 Coups de Minuit.

Durant l'été 2015, le succès surprise de Mr. Robot lui permet de se faire remarquer. Son personnage, Angela Moss, est l'amie d'enfance et collègue du cyber-justicier asocial Elliot Alderson, joué par Rami Malek.

Cheima Bennour