Riley Keough được sinh ra trong một gia đình có truyền thống mạnh mẽ về âm nhạc. Mẹ cô là ca sĩ Lisa Marie Presley, cha cô là nhà âm nhạc Danny Keough, ông ngoại là cố danh ca Elvis Presley, và cha dượng là cố danh ca Michael Jackson. Tuy nhiên Riley lại không đi theo nghiệp ca hát như những người thân trong gia đình, mà cô lại quyết tâm đi theo con đường diễn xuất.
Vào năm 20 tuổi, Riley tham gia bộ phim đầu tay của cô The Runaways của đạo diễn Floria Sigismondi, hợp diễn cùng hai nữ diễn viên trẻ là Dakota Fanning và Kristen Stewart. Bộ phim là câu chuyện về một nhóm nhạc rock nữ có thật mang tên The Runaways trong thập niên 1970, và khi ra mắt tại Liên hoan phim Sundance vào năm 2010, bộ phim đã nhận được nhiều lời khen tích cực. Năm 2011, Riley có vai nữ chính đầu tay trong bộ phim hình sự The Good Doctor, đóng cùng nam diễn viên Orlando Bloom. Cô vào vai một nữ bệnh nhân trẻ bị nhiễm trùng thận nhưng lại tìm cách cho cơ thể của mình bị bệnh để thỏa mãn khát khao mà bác sĩ của cô thèm muốn. Bộ phim tuy nhận được nhiều ý kiến trái chiều, nhưng vai diễn của Riley đã gây được sự ấn tượng nhất định, giúp cô có được đề cử điện ảnh đầu tiên tại Liên hoan phim Milano.
Năm 2012, Riley lần đầu hợp tác với đạo diễn Steven Soderbergh trong bộ phim Magic Mike, đóng cùng dàn nam diễn viên điển trai Channing Tatum, Matthew McConaughey, Alex Pettyfer. Bối cảnh của bộ phim xoay quanh một câu lạc bộ múa khỏa thân nam, được xem là câu chuyện cuộc đời của nam diễn viên chính Channing Tatum, bởi trước khi dấn thân vào Hollywood, Channing Tatum từng phải làm nghề vũ nam ở các câu lạc bộ múa khỏa thân. Riley vào vai Nora, là một vũ nữ của câu lạc bộ này.
Với thành công sau lần hợp tác đầu tiên, Riley đã được Steven Soderbergh mời vào dự án truyền hình của ông mang tên The Girlfriend Experience chỉ với 13 tập. Dù bộ phim được khởi quay vào năm 2014 nhưng đến năm 2016 mới được chính thức phát sóng, và diễn xuất của Riley đã nhận được hàng loạt lời khen ngợi, thậm chí cô còn nhận được một đề cử tại giải Quả cầu vàng. Ngoài ra, Riley còn bắt đầu gây chú ý cho khán giả màn ảnh rộng và các nhà làm phim Hollywood bởi những vai diễn tuy phụ nhưng khắc ghi trong lòng người xem như vai cô vợ trẻ Capable có mái tóc đỏ bỏ trốn khỏi người chồng độc tài Immortan Joe trong Mad Max: Fury Road; hay thành viên của một nhóm chuyên đi bán tạp chí đến từng nhà dọc khắp nước Mỹ trong American Honey, Riley được nhận đề cử Nữ diễn viên phụ xuất sắc nhất cho vai diễn này tại giải Tinh thần độc lập, và American Honey cũng đã giành được giải thưởng của Ban giám khảo tại Liên hoan phim quốc tế Cannes 2016.
Năm nay, Riley lại tái hợp với đạo diễn Steven Soderbergh và Channing Tatum trong bộ phim hình sự hài Logan Lucky (Vụ trộm may rủi). Logan Lucky xoay quanh câu chuyện về các anh em nhà Logan tới từ bang West Virginia, trong đó Riley thủ vai cô em gái Mellie, sống cùng hai người anh là Jimmy (Channing Tatum thủ vai), và Clyde (Adarm Driver thủ vai). Mellie và hai anh trai mình ấp ủ dự định sẽ thực hiện một vụ cướp thế kỷ tại sự kiện NASCAR được yêu thích nhất của năm: giải đua xe huyền thoại Coca-Cola 600 được tổ chức tại Đường đua Charlotte Motor Speedway. Để có thể đột nhập vào hệ thống quản lý tiền cược được đặt dưới lòng đất phía bên dưới đường đua, họ đã phải nhờ tới sự trợ giúp của một tay chuyên nghiệp có tên là Joe Bang (Daniel Craig thủ vai) và cùng nhau trải qua vô số tình huống dở khóc dở cười.
Một lần nữa lại chọn Riley vào dự án của mình, đạo diễn Steven Soderbergh cho biết: “Mellie là một cô gái trẻ đang làm việc tại một salon làm đẹp. Cô ấy không có nhiều bạn bè và thường xuyên giấu kín tâm sự của mình. Chúng tôi cần một diễn viên mà có thể dùng ánh mắt của mình để kể chuyện, và đó là điều mà Riley làm rất tốt”. Riley cũng đã bị các nhân vật thú vị cùng bối cảnh độc đáo trong câu chuyện của Logan Lucky chinh phục. Cô nhận xét: “Tôi rất thích ý tưởng về những con người bình thường đã chiến đấu để vượt qua số phận. Và là một người miền Nam, tôi thấy được làm một bộ phim về đề tài tội phạm tại miền Nam là một điều tuyệt vời. Kịch bản của phim hội tụ đầy đủ các yếu tố mà tôi chờ đợi: sự hài hước, các pha hành động mãn nhãn và những tình cảm gia đình sâu sắc. Và dĩ nhiên, Steven là một lý do để tôi mong muốn được tham gia trong dự án này”.
Sau Logan Lucky, Riley cũng vừa hoàn thành xong vai nữ chính trong tác phẩm hình sự ly kỳ Under the Silver Lake, đóng cùng Andrew Garfield. Vai diễn này vốn dĩ được giao cho “người đẹp 50 sắc thái” Dakota Johnson, nhưng cuối cùng Riley đã được chọn.
