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Née en 1988 à Berlin, Alice Dwyer est la fille de la peintre néo-zélandaise Angela Dwyer. Alice postule dans une agence de théâtre à l'âge de neuf ans, initialement contre la volonté de sa mère. Deux ans plus tard, elle joue son premier rôle principal dans Anna Wunder.
A 13 ans, elle incarne une jeune fille de 15 ans qui séduit le petit ami de son père dans Baby. Après Baby et pour éviter d’être cantonnée à des rôles de Lolita, elle refuse les rôles similaires qui lui sont proposés. Au lieu de cela, elle choisit d'incarner une jeune trafiquante de cigarettes dans Lichter, un film de Hans-Christian Schmid qui reçoit le prix FIPRESCI à la Berlinale de 2003. En 2004, elle joue, entre autres, dans le téléfilm de la ZDF Feuer in der Nacht, qui a été joué et diffusé entièrement en direct.
En 2008, elle remporte le prix de la meilleure jeune actrice au festival du film Max Ophüls Prize, à Sarrebruck, pour les films Die Tränen meiner Mutter et Höhere Gewalt.