Elle a grandi dans le 15e arrondissement de Paris, où elle a suivi des cours au collège et au lycée local. Elle a ensuite étudié à l'université Panthéon-Assas pour obtenir un diplôme en droit avant de décider de poursuivre une carrière dans le mannequinat.
En 2006, elle fait ses débuts sur la scène avec un petit rôle au théâtre du Palais Royal dans la pièce "Le Malade Imaginaire". En 2007, elle est remarquée par le directeur de casting de l'agence Elite Model Management et signe un contrat avec cette agence. Elle fait son premier défilé pour Chanel en février 2008 à Paris.
En 2010, Beatrice de La Boulaire fait ses débuts au cinéma dans le film "Coco avant Chanel" de Anne Fontaine, où elle interprète une des amies de la jeune Coco Chanel. Cette même année, elle incarne également la reine Margot dans le téléfilm "Jeanne d'Arc".
En 2013, elle obtient son premier grand rôle au cinéma en incarnant la princesse de Polignac dans le film "Les Saveurs du Palais" de Christian Vincent. Ce rôle lui vaut une nomination aux Césars pour la meilleure actrice espoir.
En 2016, elle joue le rôle d'Anne-Marie, l'épouse de Jean Moulin dans le film "Jean Moulin" de Olivier Dahan. Elle reçoit une seconde nomination aux Césars pour la meilleure actrice espoir pour ce rôle.
En 2017, elle incarne la reine Marie-Antoinette dans la série télévisée "Marie-Antoinette : la jeune reine" sur TF1.
Beatrice de La Boulaire est également connue pour son engagement en faveur des droits des femmes et des animaux. Elle est membre du collectif "50/50" qui lutte pour une parité dans les médias audiovisuels et cinématographiques français.