Emilie Ullerup-Petersen nasceu na Dinamarca, onde seu pai, Ove Ullerup-Petersen, jurista e diplomata e embaixador da Dinamarca no Vietnã, detinha o título de Lord Chamberlain para a família real dinamarquesa.
Sempre foi sua ambição se tornar uma atriz. Quando se formou no ensino médio em Copenhague, em 2003, mudou-se para Vancouver para continuar atuando como uma carreira. Ela estudou na Vancouver Film School e se formou em 2005.
Seu primeiro papel foi o de Julia Prynne no programa de TV de ficção científica Battlestar Galactica (2004). Ela também fez o papel de Sandra no primeiro episódio de Blood Ties (2006). Ela foi uma das personagens principais da série inovadora Sanctuary (2008), onde ela estrelou ao lado de Amanda Tapping.
