Alors qu’elle emprunte la filière scientifique dans l’optique de faire médecine, Alice Isaaz participe à un court-métrage en classe de première. Finalement, c’est vers le Cours Florent qu’elle se dirige et qui lui ouvre grand ses portes puisqu’elle passe le concours très sélectif de la Classe Libre, qu’elle obtient sans difficulté.

Débutante dans le métier, elle apparaît  à la télévision française dès l'année 2011, dans des séries comme Joséphine, ange gardien, Victoire Bonnot et Les Petits meurtres d’Agatha Christie. Il lui suffit seulement de ces quelques petits rôles pour se faire remarquer et crever l’écran de cinéma.

En 2012, elle joue Cassiopée, la petite amie d’Alex Alves Pereira, dans la comédie La Cage Dorée signée Ruben Alves. Le film dépasse le million d’entrées et explose le box-office portugais.

L’année 2013 est synonyme de belles opportunités pour ce nouveau visage du septième art. Elle tourne dans le sulfureux La Crème de la crème de Kim Chapiron, côtoie Julie Depardieu, Emmanuelle Béart et Patrick Bruel dans Les Yeux jaunes des crocodiles et fait tourner la tête de Kev Adams dans Fiston.

En 2014, Alice campe Suzanne dans En Mai, fais ce qu'il te plaît. Le film se déroule en Mai 1940. Pour fuir l'invasion allemande, les habitants d'un petit village du nord de la France partent sur les routes. L'actice incarne ensuite la fille de Vincent Cassel dans Un moment d'égarement.

En 2016, elle croise la route de Kyan Khojandi dans la comédie Rosalie Blum et tourne sous la direction de Paul Verhoeven dans le thriller Elle. En 2018, l'actrice séduit Franck Gastambide dans La Surface de réparation et se glisse dans le costume de Mademoiselle de Joncquières d'Emmanuel Mouret.

La native de Bordeaux côtoie la grande star Fabrice Luchini dans Le Mystère Henri Pick en 2019, puis campe une amie d'enfance de Max Boublil dans l'original Play l'année suivante. Alice Isaaz change ensuite de registre en jouant l'héroïne du western au féminin L'Etat sauvage réalisé par David Perrault.

Les abonnés Netflix la découvrent, aux côtés de Roschdy Zem, en octobre 2022, dans Notre-Dame, la Part du feu. Son personnage, Eléna, est une journaliste qui brave le danger pour se rendre au coeur de l'incendie de la cathédrale Notre-Dame de Paris, dans l'espoir de ramener des images exclusives à sa chaîne d'information en continu. En septembre 2023, la comédienne se retrouve en tête d'affiche de la création originale de Canal+ 66-5 développée par Anne Landois. Elle y prête ses traits à Roxane, une jeune avocate d’affaires dans un prestigieux cabinet parisien, dont la vie bascule lorsque son mari est accusé de viol. De retour dans la cité de son enfance, elle va devoir faire face à son passé, tout en officiant en tant qu’avocate pénaliste au tribunal de Bobigny.