Rie Rasmussen naît en 1978 au Danemark, d’une mère artiste et d’un père économiste. Élevée dans une famille de dix enfants, elle s’installe à New York à l’âge de 15 ans, et n’a jamais cessé de voyager depuis. Elle a notamment vécu en Californie, où elle a fait ses débuts de réalisatrice, via des vidéos de skateboard.
À Paris, c’est à l’écriture qu’elle se consacre, avant de se voir offrir un rôle dans
Femme Fatale, réalisé par Brian de Palma. Elle n’a que 24 ans quand elle réalise son premier court-métrage,
Thinning The Herd, qu’elle a également écrit et dans lequel elle tient le rôle principal. Ce court-métrage se voit sélectionné dans plus de 20 festivals à travers le monde, dont le festival de Cannes en 2004.
Elle enchaîne avec un autre court-métrage, hommage en noir et blanc au néo-réalisme italien,
Vestito, Il, tourné à Palerme et avec lequel elle fait l’ouverture du festival de Taormina. En 2005, elle obtient le rôle-titre d’
Angel-a, réalisé par Luc Besson et tourné à Paris, en noir et blanc. Deux ans plus tard, elle sort un recueil de photographies et d’illustrations sous le pseudonyme de Lilly Dillon. Elle refuse par la suite de nombreux rôles pour se consacrer à son premier long-métrage tourné entre Belgrade et Marseille :
Human Zoo, qu’elle a écrit, et dans lequel elle tient le rôle d’Adria.