Делевинь — внучка бывшего главы государственной комиссии English Heritage сэра Джослина Стивенса. Мать Пандора — персональный шоппер британской сети магазинов Selfridges, а отец Чарльз — проектировщик жилья. Выросла в особняке в престижном лондонском районе Белгравия, закончила частную школу Bedales. Старшая сестра — Хлоя, средняя — модель Поппи Делевинь.
Начала карьеру модели в 2009 году, когда ей было 17 лет, с показа Clements Ribeiro, а через несколько месяцев уже участвовала в показе Burberry Pre-Fall Collection.
В 2012 году Делевинь, наряду с моделями Иди Кэмпбелл и Джордан Данн, стала лицом косметического бренда Burberry Beauty. Вместе с актёром Эдди Редмейном была лицом рекламной кампании «весна/лето 2012» Burberry (фотограф Марио Тестино). Участвовала в рекламных кампаниях H&M Authentic Collection (2011), Dominic Jones Jewellery (2012), Blumarine и Zara. Британская версия журнала Vogue назвала Делевинь «звёздным лицом» сезона «осень/зима 2012—2013» за участие в показах Shiatzy Chen, Jason Wu, Oscar de la Renta, Burberry, Dolce & Gabbana, Fendi, Stella McCartney и Chanel.
Основательница модельного агентства Storm Model Management Сара Дукас сказала о Делевинь: «Красивейшее лицо вкупе с обаятельнейшей личностью, как и её старшая сестра Поппи. Восхитительна и очень талантлива. Она также умеет вдохнуть энергию в помещение с самыми занудными людьми так, что людям хочется спросить „кто эта девушка?“».
Делевинь снялась в эпизодической роли княгини Сорокиной в новой британско-французской версии фильма «Анна Каренина» с Кирой Найтли в главной роли (вышел на экраны 7-го сентября 2012 года).
В ноябре 2012 Делевинь получила звание «Модель года» от British Fashion Awards.
В декабре 2012 года Делевинь подписала контракт с DKNY и стала официальным лицом марки на сезон «весна/лето 2013». Одна из моделей, участвовавшая долгое время в съемках коллекций для интернет магазина Асос.
Делевинь пробовалась на роль Алисы в одной из экранизаций знаменитого произведения.
В 2012 году снялась в фильме Джо Райта «Анна Каренина».
В 2013 году начались съёмки нового фильма, где Делевинь так же приняла участие. В данный момент известно, что на 2014 год запланирован выход фильма «Влюблённые детки» о лондонской «золотой молодёжи», прожигающей жизнь на вечеринках.