Narodila se v anglickém Oxfordu jihoafrickému otci lékaři a anglické matce zdravotní sestře. Křestní jméno Gugu Mbatha-Raw je zkratkou slova igugu lethu, což v jazyce isiXhosa znamená „naše pýcha“.
V roce 2004 Gugu Mbatha-Raw absolvovala Královskou akademii dramatických umění v Londýně a získala bakalářský titul v oboru herectví. Kariéru nastartovala v britských televizních seriálech, jako jsou Holby City a Doctor Who.
Na filmovém plátně Gugu Mbatha-Raw debutovala menší postavou v britském thrilleru Pravidla násilí (2007). Zlomovou pro ni byla role Dido Elizabeth Belle, aristokratky smíšené rasy, v historickém životopisném dramatu Belle. Za ni v roce 2014 získala British Independent Film Awards (BIFA) v kategoriích Nejlepší herečka a Nejslibnější nováček.
Mezinárodního uznání se Gugu Mbatha-Raw dostalo za výkon v romantickém dramatu Za světly (2014), v něm ztvárnila problémovou popovou hvězdu.
V Hollywoodu se Gugu Mbatha-Raw prosadila díky rolím ve velkých produkcích. Jmenujme filmy Jupiter Ascending (2015) a Concussion (2015). V roce 2017 si zahrála Plumetku, oprašovačku peří, v Disneyho hrané adaptaci Krásky a zvířete.
Nominaci na cenu Emmy Gugu Mbatha-Raw získal za v kritiky oceňované epizodě San Junipero seriálu Black Mirror. V seriálu The Morning Show na Apple TV+ si zahrála po boku mj. Jennifer Aniston.
V seriálů Disney Plus Loki z produkce Marvel Studios Gugu Mbatha-Raw zpodobnila zrádnou soudkyni Ravonna Renslayer. Druhá série měla premiéru v říjnu 2023.