Debicki wurde in Paris als älteste Tochter eines polnischen Vaters und einer australischen Mutter geboren. Als sie fünf Jahre alt war, zog die Familie nach Melbourne.[1] Am Victorian College of the Arts der Universität Melbourne machte sie 2010 einen Abschluss in Englisch und Schauspiel.
Ihre erste Filmrolle hatte Debicki 2011 in der australisch-britischen Filmkomödie Die Trauzeugen als Maureen. Kurz nach ihrem Universitätsabschluss schickte sie ein Demotape an Baz Luhrmann für eine Rolle in seinem Film Der große Gatsby. Nach dem Vorsprechen in Los Angeles wurde sie im Mai 2011 als Besetzung der Jordan Baker in dem Film angekündigt.
Im Spätsommer 2020 wurde bekannt, dass Debicki in den finalen Staffeln fünf und sechs der britischen Serie The Crown den Part der Diana, Princess of Wales übernehmen soll. Dieser war in der vierten Staffel durch Emma Corrin eingeführt worden.[3] Für ihre Rolle wurde sie 2023 für den Golden Globe als Beste Nebendarstellerin – Drama- oder Komödien-/Musical-Serie nominiert.
