Brown Findlay a grandi en tant que fille d'un conseiller financier et secrétaire à Cookham, Berkshire.
Adolescente, elle aspire d'abord à une carrière de ballet et s'entraîne avec le National Youth Ballet et avec des danseurs du Royal Ballet. À 15 ans, elle a reçu une invitation à se produire avec le Kirov Ballet pour une saison au Royal Opera House. Après avoir terminé ses études, elle a commencé sa formation à la London Arts Educational School, où elle a dû abandonner la danse en deuxième année après plusieurs opérations à la cheville.
Son professeur l'a convaincue de poursuivre ses études au Central Saint Martins College of Art and Design, où elle est entrée en contact pour la première fois avec le théâtre. Suite à la recommandation de certains agents de casting, elle a étonnamment reçu son premier rôle principal dans la comédie Albatross aux côtés de Julia Ormond et Sebastian Koch. Sa représentation d'Emelia Conan-Doyle lui a valu une nomination en tant que nouvelle venue la plus prometteuse pour le British Independent Film Award et le Evening Standard British Film Award.
De 2010 à 2012, Brown Findlay a joué le rôle de Sybil Crawley dans la série dramatique maintes fois primée Downton Abbey. En 2014, elle a joué le rôle de Beverly Penn dans Winter’s Tale, l’adaptation cinématographique du roman fantastique de Mark Helprins, aux côtés de Colin Farrell et Russell Crowe.
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