Alicia von Rittberg entstammt dem Adelsgeschlecht Rittberg. Sie wuchs gemeinsam mit drei Brüdern in München auf. Dort besuchte sie ein altsprachliches humanistisches Gymnasium.[1] Schon als Schülerin begann sie mit kleinen Rollen bei der Rateshow Dingsda und im KiKA in den Jahren 2000 bzw. 2005 ihre Filmkarriere. Es folgten Auftritte in Der Alte, Die Rosenheim-Cops, Tschüß, wir bleiben hier! und Die Lawine. In den Jahren 2008 und 2009 verkörperte Rittberg die Rolle der Lilly Sander in der ZDF-Miniserie Meine wunderbare Familie. Im November 2009 war sie in der Romy-Schneider-Verfilmung Romy als die jugendliche Romy zu sehen. Im Januar 2010 sendete das ZDF erstmals den gegen Ende 2008 gedrehten Zweiteiler Das Geheimnis der Wale, in dem Rittberg die 14-jährige Tochter der von Veronica Ferres verkörperten Hauptrolle spielt. Auch im Fernsehzweiteiler Hindenburg, der im Februar 2011 von RTL und ORF 2 ausgestrahlt wurde, war sie zu sehen.
2014 wurde sie einem internationalen Publikum bekannt, als sie in David Ayers Film Herz aus Stahl (Originaltitel: Fury) die Rolle einer jungen Deutschen übernahm, die unfreiwillig Gastgeberin für die im Film dargestellte Panzerbesatzung um Schauspieler Brad Pitt wird.
In der ersten Staffel der ARD-Fernsehserie Charité spielte Rittberg die Hauptrolle der Hilfswärterin Ida Lenze.