Née de parents originaires de la République dominicaine et de Porto Rico, elle grandit dans le Queens à New York. Quand elle a 9 ans, son père décède dans un accident de voiture. Elle repart alors avec sa mère et sa sœur en République Dominicaine. Là, elle s'inscrit dans une école de danse où elle s'initie à un certain nombre de styles et notamment le ballet. À 17 ans, elle revient aux États-Unis avec sa famille, où elle s'adonne alors au théâtre avec la troupe Faces ainsi que le New York Youth Theatre. Ces expériences lui permettent de débuter au cinéma avec Danse ta vie Danse ta vie en 2000, dans le rôle d'une apprentie danseuse de ballet, puis elle enchaîne avec, entre autres, Pirates des Caraïbes, la malédiction du Black Pearl Danse ta vie , Star Trek et surtout Avatar Avatar qui la révèle au grand public bien qu'elle n'y apparaisse (grâce à la technique du motion-capture) que sous les traits de Neytiri, créature fictive née de l'imagination de James Cameron.
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