Annabelle Wallis wusste schon als kleines Kind, dass sie einmal Schauspielerin werden will: Die Britin wuchs in einer sehr künstlerischen Familie auf, auch ihr Vater arbeitete als Schauspieler. Einen großen Teil ihrer Kindheit verbrachte Annabelle Wallis in Portugal, wo sie bereits als Teenager die Möglichkeit bekam, in etlichen Kurzfilmen mitzuspielen.
Mit 18 Jahren ging Annabelle Wallis allein nach Großbritannien zurück, um in London ihre professionelle Schauspielkarriere zu starten. Sie nahm Schauspielunterricht bei einem privaten Coach und erhielt zunächst Engagements für Werbefilme. Auch einige Independent-Filme standen Anfang der 2000er Jahre schon auf dem Steckbrief der Schauspielerin. Den großen Durchbruch schaffte Annabelle Wallis 2005, als sie die Hauptrolle der Sophie im "Bollywood"-Film "Dil Jo Bhi Kahey" spielte. Die romantische Story zweier Studenten in Stockholm, einem Inder und der jungen Mauritierin Sophie, machte Annabelle Wallis zumindest bei "Bollywood"-Fans schlagartig berühmt. Es folgten Auftritte in größeren Filmproduktionen wie "Der Mann, der niemals lebte" von Ridley Scott.
2009 konnte sich Annabelle Wallis dann über ein besonderes Angebot freuen: Als Fan von historischen Filmen und großen Kostümen gehörte die Schauspielerin zwei Staffeln lang zur Stammbesetzung der britischen Historien-Serie "Die Tudors". Als dritte Ehefrau von König Henry VIII. von England, Jane Seymour, stand sie an der Seite von Jonathan Rhys Meyers in wunderschönen Kleidern und hübsch zurechtgemacht vor der Kamera.