Ina Weisse wuchs in West-Berlin auf. Ihre Mutter arbeitete als Lehrerin am Französischen Gymnasium in Berlin; ihr Vater Rolf D. Weisse ist Architekt. Sie besuchte die Waldorfschule und studierte nach dem Abitur Schauspiel an der Otto-Falckenberg-Schule in München. Erste Engagements folgten an den Münchner Kammerspielen und am Nationaltheater Mannheim. Von 1992 bis 1996 studierte sie Philosophie an der Universität Heidelberg und an der Pariser Sorbonne.[1]
Im Jahr 1996 folgte ihr Kinodebüt in der Filmkomödie Echte Kerle (1996). Fortan war sie auch in Fernsehproduktionen zu sehen, so auch mehrfach in der Fernsehreihe Tatort. In Uwe Jansons Fernsehkomödie Single sucht Nachwuchs, basierend auf dem Buch von Ulrich Limmer, spielte sie 1998 neben Heino Ferch eine Hauptrolle als alleinerziehende Witwe. Im Fernsehkrimi Liebestod (2000) übernahm sie an der Seite von Henry Hübchen und Leonard Lansink die Hauptrolle der Julia Nebe.
Oftmals verkörpert Weisse Menschen am Abgrund, die zunächst sachlich und kontrolliert auftreten, jedoch im Verlauf der Handlung ihre komplexen Persönlichkeiten offenbaren, so etwa in Duell in der Nacht und Im Dschungel (2010). Hans W. Geißendörfer, der sie 2003 in seinem Filmdrama Schneeland besetzte, charakterisierte Weisse als eine „Menschenleserin“, die sich „bis in den kleinsten Seelenwinkel“ in eine Figur hineindenken und die intellektuelle Erkenntnis zudem sinnlich vermitteln könne.[2] Für ihre Mitwirkung in den Fernsehfilmen Das Ende einer Nacht und Ein großer Aufbruch wurde sie 2012 und 2016 mit dem Deutschen Fernsehpreis als beste Schauspielerin ausgezeichnet. Für Das Ende einer Nacht erhielt sie 2013 den Adolf-Grimme-Preis.
Nach ihrem Dokumentarfilm Die Neue Nationalgalerie drehte sie 2018 den Kinofilm Das Vorspiel mit Nina Hoss in der Hauptrolle, eine deutsch-französische Koproduktion.
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