Debutó en 2007, con 18 años, en televisión personificando a Cassie Ainsworth en la serie Skins, una chica muy dulce e inocente con desórdenes alimenticios y tendencias suicidas.

Al enterarse de una audición que se estaba realizando en Bristol para una serie juvenil, participó con pocas expectativas tomándoselo como una experiencia.

Volvió a recibir críticas muy positivas con el estreno en 2015 de Bridgend, ganando tres premios por su papel; siendo esta su participación más laureada hasta ahora.

Como un dato extra, a partir de aquí e incluyendo esta película, Hannah Murray participaría en filmaciones basadas en hechos reales, y muchos con una gran connotación en la historia.

Trabaja junto a Matt Smith, Sosie Bacon, Merritt Wever, en donde actúan como los integrantes de la familia y demás personajes.

También, ese mismo año, cedió su voz para el videojuego llamado "Shady part of me", juego que recibió buenas críticas tras su estreno a finales del 2020.