Lyna Khoudri est née à Alger en 1992 d'un père journaliste et d'une mère professeur de violon. Elle grandit dans une famille qui aime la culture, chose très mal vue par les groupes islamistes qui sévissent durant cette époque de guerre civile.
La future comédienne se réfugie alors en France avec ses parents. Elle se passionne pour le théâtre, obtenant une licence en arts du spectacle. Lyna intègre ensuite le théâtre national de Strasbourg. Avant cela, la jeune femme a travaillé en tant que surveillante au lycée de Drancy. C'est lorsque son contrat n'est pas revenouvelé qu'elle décide de se lancer dans des études d'art et de faire du théâtre.
Un mal pour une bien pour Lyna qui fait ses premiers pas à la télévision dans des séries TV comme Joséphine, ange gardien (elle y joue une petite peste dans un lycée) ou Deux flics sur les docks. En 2017, à 25 ans, l'actrice se révèle dans Les Bienheureux de Sofia Djama. Dans ce film, qui fait écho à sa propre histoire, Lyna interprète Feriel, fille du personnage campé par Sami Bouajila. Se situant quelques années après la guerre civile algérienne, l'oeuvre évoque la perte des illusions d'un peuple qui se referme sur lui-même.
Grâce à sa performance, Lyna remporte le prix Orizzonti de la meilleure actrice à la Mostra de Venise 2017. Ce rôle engagé, qui met notamment en avant les femmes algéroises, permet à l'actrice de recevoir de nombreuses propositions. Entre-temps, la jeune comédienne s'implique dans l'association 1000 visages, créée par la réalisatrice de Divines, Houda Benyamina. Cette organisation aide les jeunes issus de milieux défavorisés à se faire une place dans les métiers du cinéma.
Après une apparition dans Luna en 2018, Lyna décroche le premier rôle de Papicha, présenté dans la section Un Certain Regard au Festival de Cannes 2019. Le film, qui sort en salles le 9 octobre, se situe à Alger dans les années 90. Lyna Khoudri incarne Nedjma, 18 ans, étudiante habitant la cité universitaire. Elle rêve de devenir styliste. À la nuit tombée, elle se faufile à travers les mailles du grillage de la Cité avec ses meilleures amies pour rejoindre la boîte de nuit où elle vend ses créations aux "papichas", jolies jeunes filles algéroises.
La situation politique et sociale du pays ne cesse de se dégrader. Refusant cette fatalité, Nedjma décide de se battre pour sa liberté en organisant un défilé de mode, bravant ainsi tous les interdits. Après Les Bienheureux, la comédienne interprète à nouveau un rôle engagé, s'élevant contre l'islamisme et l'obscurantisme.
Après cette expérience, Lyna retourne du côté du petit écran en intégrant le prestigieux casting de la série politique Les Sauvages, créée par Rebecca Zlotowski. L'histoire est centrée sur deux familles issues de l'immigration algérienne. L'une est menée par Idder (Roschdy Zem), élu président de la République, et l'autre, prolétaire, par la matriarche Rabia (Carima Amarouche). Lyna y interprète Louna, la fille de Rabia, s'associant dangereusement avec des identitaires.
Lyna Khoudri rejoint par la suite le casting de Hors Normes, nouveau long-métrage des réalisateurs d'Intouchables, Eric Toledano et Olivier Nakache. Elle y donne la réplique à Vincent Cassel et Reda Kateb. Elle sera également à l'affiche du prochain film d'Abdel Raouf Dafri (scénariste de Un Prophète) baptisé Qu'un sang impur. Lyna côtoiera aussi Bill Murray et Timothée Chalamet dans The French Dispatch, le nouveau Wes Anderson.
Petite anecdote insolite, la jeune femme a joué Hamlet dans un kebab d'Aubervilliers, événement retransmis en direct au cinéma MK2 Bibliothèque. Lyna prêtait ses traits à Ophélie, déclamant ses répliques en mangeant un grec.