Амрита Рао дебютировала в кино в 2002 году в фильме Зов любящей души, за который получила номинацию на премию Filmfare за лучший дебют. Настоящий успех пришёл к ней после выхода Какая она, любовь? (2003), где она сыграла студентку — за эту роль Амрита получила IIFA Award за лучший женский дебют. Затем последовали хиты Я рядом с тобой! (2004), Отрываясь по полной (2004), Помолвка (2006) и сатирическая комедия Добро пожаловать в Саджанпур (2008), за которую Рао получила награду Stardust за лучшую актрису.
После временного спада в карьере она вернулась на экраны с успешным фильмом Джолли – бакалавр юридических наук (2013), получившим Национальную кинопремию. Позже снялась в Великий Сингх Сахаб (2013), Упорство в истине (2013) и биографической драме Такерей (2019). В 2016 году Амрита дебютировала на телевидении в сериале Meri Awaaz Hi Pehchaan Hai, где исполнила роль певицы.
Рао родилась в семье, говорящей на конкани, и училась в колледже София в Мумбаи, где изучала психологию, но бросила учёбу ради карьеры модели. У неё есть младшая сестра Притика Рао, также актриса.
15 мая 2016 года Амрита вышла замуж за радиоведущего Анмола Суда. В ноябре 2020 года у пары родился сын, которого назвали Вир. В 2023 году супруги выпустили совместную книгу под названием Couple of Things и ведут YouTube-канал с тем же названием.
В СМИ Амриту часто называют «настоящим воплощением девушки по соседству» и «любимицей публики». Она неоднократно входила в списки Times Most Desirable Women и Femina 50 Most Beautiful Women. Её фильм Помолвка считается одной из самых значимых работ, а художник М. Ф. Хусейн называл Амриту своей музой после Мадхури Дикшит, посвятив ей серию картин.
