Die Deutsch-Amerikanerin Lavinia Wilson wurde am 3. August 1980 in München geboren. 1991 gab sie ihr Kinodebüt in Sherry Hormanns Thriller "Leise Schatten". Seither arbeitete sie in Kino und Fernsehen mit renommierten Regisseuren wie Vivian Naefe ("Todesreigen", TV) und Michael Verhoeven ("Zimmer mit Frühstück", TV) zusammen. Für Aufmerksamkeit sorgte sie außerdem in dem Fernsehfilm "Das erste Mal", in dem sie eine Teenagerin verkörperte, die endlich den ersten Sex haben will, und mit der Titelrolle in Christoph Starks von Heinrich von Kleists "Marquise von O." inspirierten Love-Parade-Drama "Julietta - Es ist nicht wie Du denkst". Für ihre Rolle in Dito Tsintsadzes Drama "Schussangst" wurde Wilson im Jahr 2003 sowohl beim Filmfestival Tiflis, als auch beim renommierten Festival von San Sebastián mit dem Darstellerinnenpreis ausgezeichnet. Ihre Verkörperung einer lebenshungrigen jungen Frau auf der Flucht vor der eigenen Vergangenheit in dem Liebesdrama "Allein" brachte ihr im Januar 2005 den Max-Ophüls-Preis als "Beste Nachwuchsdarstellerin" ein. Nebenher studierte Wilson in Berlin Philosophie, Geschichte und Soziologie.

Nach kleineren TV-Rollen sah man Wilson 2007 sowohl in mehreren Folgen der hoch gelobten Krimiserie "Der letzte Zeuge" als auch in dem Schweizer Kinofilm "Freigesprochen", einer Adaption des Ödön-von-Horvath-Stückes "Der jüngste Tag". Für ihre Leistung in dem Drama über einen Fahrdienstleiter bei der Bahn, der durch einen kurzen Flirt eine Zug-Katastrophe auslöst, erhielt Wilson 2008 den Undine Publikumspreis als beste Hauptdarstellerin. In den folgenden Jahren spielte sie in erster Linie in ambitionierten Fernsehproduktionen wie "Monogamie für Anfänger" (2008) oder "Ein Dorf sieht Mord" (2009) an der Seite von August Zirner, Corinna Harfouch und Thomas Thieme. Auf der Kinoleinwand sah man sie in einer Nebenrolle von Oskar Roehlers "Lulu und Jimi" (2009) sowie in der Hauptrolle von Oliver Paulus' Schweizer Bollywood-Komödie "Tandoori Love", die im Frühjahr 2010 in den deutschen Kinos startete. Daneben sah man Wilson in einer Reihe von Fernsehspielen, darunter das von der Kritik gefeierte Wirtschaftsdrama "Frau Böhm sagt nein" (2009) mit Senta Berger als rebellischer Sachbearbeiterin und Wilson als Vorstandssekretärin, die über Korruption und Intrigen in ihrer Firma Bescheid weiß. Für ihre Leistungen in diesem Film wurden Berger und Wilson beim Fernsehfestival Baden-Baden gemeinsam als Beste Darstellerinnen ausgezeichnet.

In Mark Schlichters "Tod einer Schülerin" (2010) spielte Wilson eine Polizistin, die einen mysteriösen Mordfall aufklären muss; in dem Familiendrama "Der letzte schöne Tag" (2011, TV) hatte sie eine Nebenrolle als Schwester eines Familienvaters, der den Selbstmord seiner Frau verwinden muss. Unter der Regie von Hendrik Handloegten spielte sie in dem TV-Thriller "Sechzehneichen" (2012), nach Motiven des Romans "Die Frauen von Stepford", eine Bewohnerin einer bizarren Gated Community.

Eine Kinohauptrolle hatte Wilson in Oskar Roehlers "Quellen des Lebens" (2012), als Ehefrau und Mutter, deren Erfolg als Dichterin ihrem weniger erfolgreichen Mann zu schaffen macht. In René Heisigs TV-Drama "Blutgeld" (2013), über die fatalen Auswirkungen HIV-kontaminierter Blutprodukte, spielte sie an der Seite von Max Riemelt eine idealistische Ärztin.

Im Jahr darauf verkörperte sie unter Regie von Sönke Wortmann die Hauptfigur in "Schoßgebete" (2014), einer Verfilmung von Charlotte Roches autobiografisch geprägtem Roman, gefolgt von der TV-Komödie "Zu mir oder zu dir" (2014), in der sie als Bauingenieurin und Traumschwiegertochter ihrer Chefin (Maren Kroymann) überzeugte.

Kinorollen spielte Wilson als jüdische Mutter in der Jugendkomödie "Simon sagt auf Wiedersehen zu seiner Vorhaut" (2015), als ehrgeizige PR-Managerin in der bitterbösen Satire "Outside the Box" (DE/IT 2015) und als energische Anstandsdame eines Schauspielers bei dessen Klassentreffen in der Komödie "Männertag" (2016). Eine Autoritätsperson war sie auch in der Komödie "Hey Bunny", die sie gemeinsam mit ihrem Lebensgefährten Barnaby Metschurat auch inszenierte (2016): eine leitende Wissenschaftlerin, die ihren neuen Programmierer der Sabotage verdächtigt.

In den nächsten Jahren wirkte Wilson vor allem in Fernsehproduktionen mit, insbesondere in erfolgreichen Serien: In "Deutschland 86" (2018) und "Deutschland 89" (2020) hatte sie eine Hauptrolle als BND-Agentin, in der Mockumentary-Serie "Andere Eltern" (2019-2020) gehörte sie zu einer Gruppe von Kölner Eltern, die als Elternverein eine Kindertagesstätte gründen. Für die Hauptrolle in der Serie "Drinnen - Im Internet sind alle gleich" (2020), als gestresste Werberin während der Corona-Pandemie, wurde Wilson mit einem Grimme-Preis ausgezeichnet. 

Viel Kritikerlob erhielt das Beziehungsdrama "Was wir wollten" (AT 2020), mit Wilson und Elyas M’Barek als Paar, welches während eines Sardinienurlaubs in eine tiefe Krise gerät. Der Regisseur Robert Thalheim besetzte Wilson in einer Hauptrolle seiner Streaming-Serie "The Billion Dollar Code" (2021), über den realen Patentrechtsstreit eines Berliner Unternehmens gegen Google. Zudem war sie in Randa Chahoud und Stefan Bühlings achtteiliger Serie "Legal Affairs" zu sehen, die im Dezember 2021 in der ARD ausgestrahlt wurde und in der Wilson die Hauptrolle als Deutschlands erfolgreichste Medienanwältin spielt, die sich in einem Dickicht politischer und privater Intrigen verstrickt. 

Im Frühjahr 2022 stand Wilson für den Kinofilm "Der Pfau" vor der Kamera, eine Komödie über fünf gestresste Banker*innen, die zu einem Teambuilding- Seminar in die schottischen Highlands reisen müssen. Die Regie führte Lutz Heineking jr., mit dem sie bereits die Serien "Andere Eltern" und "Drinnen - Im Internet sind alle gleich" gedreht hatte.