Willa Fitzgerald fait ses débuts face aux caméras du long métrage familial Il faut sauver Semper. Conquise et déterminée à se faire une place dans le milieu, elle quitte Nashville pour New York, où elle obtient un diplôme au département de théâtre de l’université de Yale. Sa solide formation lui permet de décrocher très vite des rôles sur le petit écran. Engagée en tant que récurrente dans Alpha House, une satire politique d’Amazon avec John Goodman en tête d’affiche, la comédienne, boulimique de travail, est aperçue au cours de la même saison en guest dans Blue Bloods et Following, mais aussi dans un rôle-clé de la saison 6 de Royal Pains, celui de la mystérieuse Emma Miller. Un véritable tour de force en effectuant régulièrement des allers retours avec les planches.

Après une apparition dans la nouveauté de la Fox Gotham, la jeune femme se voit offrir son premier rôle important dans la version télévisée de Scream développée pour MTV. Dans la peau de la douce Emma Duval, elle est propulsée au cœur du drame qui bouleverse la petite communauté de Lakewood. Faisant partie des filles les plus populaires de son école, l’adolescente devient malgré elle, comme sa mère au même âge, la cible d’un effroyable tueur qui laisse de nombreuses victimes sur son passage.