蕾雅的电影生涯始于2006年。在当年，她参演了人生第一部电影《我的女友》，在影片中饰演一个小配角。

2008年，她第一次以女主角的身份出演了电影《美丽的人》。电影中的出色演出，使她获得第34届法国电影凯撒奖最佳新人女演员奖提名，从此名声大噪。

在此之后她继续电影演出工作，并拍摄了数部法国电影。2009年，她参与了昆汀·塔伦蒂诺执导的美国电影《无耻混蛋》，她在影片中出演了一名法国农夫的女儿Charlotte LaPadite。

2010年，她再次参与了另一部美国电影《罗宾汉》，饰演法国国王的侄女伊莎贝尔。同年，她拍摄了多部法国电影，而电影《美丽的刺》为她再次带来法国电影凯撒奖最佳新人女演员奖提名。

2011年是她电影生涯的一个重要里程碑。蕾雅是电影《龙纹身的女孩》女主角选角的最后五强之一，可是最终落败于鲁妮·玛拉。不久之后，她接到了导演伍迪·艾伦的邀请，加入电影《午夜巴黎》的拍摄，饰演Gabrielle一角。

2011年，她在汤姆·克鲁斯主演的《碟中谍4》中扮演一名性感的俄罗斯女杀手。

2013年，她与阿黛尔·艾克阿切波洛斯主演了根据法国漫画改编的电影《阿黛尔的生活》，她饰演一位同性恋艺术家，与年轻的女生阿黛尔展开了一段爱情故事，影片摘得了第66届戛纳国际电影节金棕榈奖。

2014年9月12日，她与文森特·卡索主演的法国爱情电影《美女与野兽》在中国正式上映，她在片中饰演Belle。

2015年，她成为了新一任邦女郎，她与丹尼尔·克雷格主演了萨姆·门德斯执导的《007：幽灵党》，这是《007》系列的第24部电影。

2016年5月，她与加拿大导演哈维尔·多兰合作的《只是世界尽头》亮相第69届戛纳国际电影节，并获得评审团大奖。该片讲述了一位同性恋作家漂泊12年后重返故乡，告诉家人自己即将离世之后发生的别样故事。