Née à Austin, Amber Heard a grandi à la campagne. Ne supportant plus l'éducation catholique de son Texas natal, la jeune femme encore adolescente part à Los Angeles pour y devenir actrice. A dix-huit ans, elle décroche sa première apparition dans le pilote de la série Jack & Bobby, mais elle est déjà repérée grâce à sa courte présence dans le film Friday Night Lights.
Après quelques minuscules rôles à la télé (notamment dans Newport Beach), elle joue la version jeune du personnage de Charlize Theron dans L'Affaire Josey Aimes (2005), basé sur un cas de harcèlement sexuel qui défraya la chronique dans les années 1970 aux Etats-Unis. Elle enchaine avec le drame policier Alpha Dog de Nick Cassavetes avant d'être propulsée par Tous les garçons aiment Mandy Lane (2006).
Elle y tient son premier rôle principal, dans un film d'horreur version slasher. Malgré tout, le succès du film reste assez confidentiel car il ne parvient pas à sortir dans la majorité des pays avant 2008 pour l'Europe et 2013 aux Etats-Unis, faute de problèmes légaux. Il est cependant passé par les festivals et permet à Amber Heard de se maintenir en haut de l'affiche pour The Beautiful Ordinary (2007), qui traite comme Mandy Lane de la fin de l'époque lycée.
Après cela, elle démontre qu'elle est à l'aise dans tous les genres, de la comédie (Délire express) au film d'action (Never Back Down) en passant par le mélange des deux (Bienvenue à Zombieland) ou la comédie dramatique (La Famille Jones).
L'année 2011 est plus compliquée pour l'actrice, qui joue dans trois projets plutôt mal reçus : Hell Driver avec Nicolas Cage, la série The Playboy Club, sur la création de ce club très privé de Chicago dans les années 60 et Rhum Express, dans lequel elle fait la connaissance de Johnny Depp, qu'elle épouse en 2015.
Elle enchaine les échecs commerciaux jusqu'à Magic Mike XXL (2015), qui est un succès et dans lequel elle donne la réplique à Channing Tatum. puis joue l'amie danseuse du couple joué par Eddie Redmayne et Alicia Vikander dans The Danish Girl.
Amber Heard continue à travailler dans le cinéma indépendant, mais les films ne retiennent pas l'attention du public comme London Fields, Gully ou encore sa prestation dans l'adaptation de Stephen King Le Fléau. En 2016, elle divorce de Johnny Depp.
L'année suivante, elle rejoint l'univers super-héroïque DC Comics via Justice League, dans lequel elle interprète Mera, reine du royaume sous-marin d'Atlantis et compagne d'Aquaman joué par Jason Momoa. Elle reprend son rôle dans la Snyder Cut du film et c'est donc tout logiquement qu'elle apparaît dans l'aventure solo dédiée à ce héros, Aquaman. Elle est du reste attendue dans sa suite, Aquaman and the Lost Kingdom (2023).
Autre projet, Amber Heard a terminé le tournage de In the Fire, réalisé par Conor Allyn (No Man's Land), un thriller fantastique se déroulant au XIXème siècle. Elle y incarnera une psychiatre cherchant à protéger un enfant autiste d'un prêtre qui considère que l'enfant est possédé par le démon.