Schwarz wuchs im südhessischen Michelstadt im Odenwald auf, wo ihre Eltern die HausbrauereiMichelstädter Rathausbräu mit Restaurant betreiben. Ihre Karriere begann mit der Wahl zum Bravo-Girl 1993.[2] Kurz darauf war sie zweimal auf der Titelseite der Zeitschrift Bravo Girl.[3] Danach arbeitete sie als Model und später als Moderatorin beim MusikfernsehsenderVIVA, bei dem sie die Sendungen Film ab und Interaktiv moderierte. Sie war ebenfalls Internet-Moderatorin beim ZDF für Wetten, dass..?. Seit einigen Jahren ist sie hauptsächlich Schauspielerin.
Einem größeren Publikum wurde Schwarz durch Rollen in Kinofilmen wie Das Parfum oder als Tony Buddenbrook in Buddenbrooks bekannt. Aufmerksamkeit erlangte sie auch 2009 mit der Darstellung der Romy Schneider im deutschen Fernsehfilm Romy. Ferner arbeitete sie als Synchronsprecherin bei den deutschen Fassungen von Flutsch und weg und Könige der Wellen mit.
Im Jahr 2000 war die Schauspielerin mit dem Comedian Oliver Pocher für kurze Zeit ein Paar.[4] Schwarz und der Schauspieler Daniel Brühl lernten sich 2001 bei den Dreharbeiten von Nichts bereuen kennen und waren bis 2006 miteinander liiert.[5]
2008 eröffneten Schwarz und ihre Schwester in ihrem Heimatort Michelstadt ein Hotel mit Café.[6]
Zwischen 2010 und 2019 war sie mit dem österreichischen Kameramann Markus Selikovsky liiert.[7][8]
Am 24. Juli 2021 heiratete sie in ihrer Heimatstadt Michelstadt ihren Lebensgefährten Louis-Freytag Beckmann, mit dem sie seit März 2020 zusammen ist und im März 2021 ein Glamping-Hotel in Portugal eröffnete. Dort lebt das Paar auch seit Sommer 2020.[9][10][11]
Manfred Hobsch, Ralf Krämer, Klaus Rathje: Filmszene D. Die 250 wichtigsten jungen deutschen Stars aus Kino und TV. Schwarzkopf & Schwarzkopf, Berlin 2004, ISBN 3-89602-511-2, S. 387 ff.