Nacida en Oxford, Reino Unido, estudió historia en la Universidad de Oxford. Ha desarrollado su carrera profesional en el British Film Institute, escritora de guiones y productora cinematográfica, con amplia proyección académica como profesora de cine y medios en el Birkbeck College de la Universidad de Londres. En 1973 publicó el ensayo 'Visual Pleasure and Narrative Cinema', en el que plantea una teoría feminista del cine desde una perspectiva psicoanalítica, que irá exponiendo en sucesivos trabajos en la revista Screen. El eje argumental, construido a partir del análisis de la filmografía norteamericana del Hollywood clásico, denuncia la óptica masculina en la construcción de las narraciones, en las que, según señala Mulvey, se sitúa al espectador en la posición masculina y se relega a la mujer al plano de objeto de deseo.
Autora de Visual and other pleasures, ed. (1989), Fetishism and Curiosity (1996), Death Twenty-four Times a Second. Reflections on Stillness in the Moving Image (2005), Experimental British Televsion, con J. Sexton, eds. (2005).