Hannah Murrays erste Fernsehrolle war in der ersten, zweiten und siebten Staffel der Serie Skins – Hautnah, wo sie die Rolle der Cassie Ainsworth, eines sanften, aber selbstzerstörerischen Teenagermädchens mit einer Essstörung, spielte. Im Anschluss gab Murray ihr Bühnendebüt als Mia in That Face, einer von den Kritikern gefeierten West-End-Produktion am Duke of York Theatre. Im Jahr 2009 erschien sie in der ITV-Adaption von Agatha Christies Roman Ein Schritt ins Leere. Ein Jahr später spielte sie im Science-Fiction-FilmWomb die Rolle der Monica, die Hauptrolle in Hideo NakatasChatroom, einer Adaption von Enda Walshs gleichnamigem Theaterstück, sowie im FernsehfilmAbove Suspicion: the Red Dahlia, einer Adaption des gleichnamigen Romans von Linda La Plante.
