Fraser nació en Glasgow, Escocia. Es hija de Rose Fraser, profesora universitaria y enfermera, y Alister Fraser, guionista y empresario.^[2]​

Su padre, Alister Fraser, es guionista y su madre, Rose Fraser, es enfermera. Asistió a la escuela secundaria Hillhead y fue miembro del Scottish Youth Theatre. Se formó en la Real Academia Escocesa de Música y Arte Dramático (actualmente el Real Conservatorio de Escocia).^[3]​

Desde 2003 está casada con el actor irlandés-estadounidense Karl Geary, con quien tiene una hija, Lila, nacida en mayo de 2006.^[4]​

Su debut televisivo fue en la serie de la BBC Neverwhere (1996). En 1998 apareció en otra producción de la BBC, The Tribe, y en el papel de Lavinia en Titus (1999), así como a Justine en Virtual Sexuality (1999) y a Candice en Kevin & Perry Go Large (2000). Además, ha trabajado en A Knight's Tale y Vanilla Sky (2001). Protagonizó las series dramáticas de época de la BBC He Knew He Was Right (2005), Casanova (2005), Reinchenbach Falls y Talk to Me (2007)Protagonizó la película de comedia británica Nina's Heavenly Delights (2006). Interpretó a Claire Bellington en la serie de ITV Talk to Me (2007).

Fraser protagonizó el personaje principal en Florence Nightingale, transmitida por BBC One en junio de 2008. De 2010 a 2012, interpretó a Cat en la serie Lip Service de BBC Three. En 2010, se anunció que interpretaría a Jessica Brody en el piloto de la serie de suspenso político de Showtime, Homeland.^[5]​  Fue reemplazada en el programa por Morena Baccarin.^[6]​  De 2012 a 2013, interpretó a Lydia Rodarte-Quayle en la temporada final de la serie dramática criminal de AMC, Breaking Bad.^[7]​  De 2017 a 2020, hizo apariciones ocasionales como el mismo personaje en la precuela Better Call Saul, pero no pudo aparecer durante la temporada final debido a las restricciones de la COVID-19 que impedían viajar entre Estados Unidos y Escocia, donde vivía cuando comenzó el rodaje de la temporada.^[8]​^[9]​

Interpretó a Eve Stone en la serie de televisión The Missing de 2016. Interpretó a la inspectora Juliet Wallace en la miniserie de la BBC One of Us de 2016. En 2017, Fraser interpretó a la inspectora Annie Redford en el drama de seis episodios de ITV The Loch. En enero de 2020, apareció como Kane en el episodio de Doctor Who "Orphan 55".^[10]​

En 2025, Fraser protagonizó la serie de ITV Patience como la detective principal Bea Metcalf, quien construye una relación de trabajo con una persona neurodivergente, llamada Patience, del equipo de antecedentes penales.^[11]​

• Vidas enfrentadas (1996) Small Faces. De Gillies MacKinnon
• La Prima Bette (1998) Cousin Bette. De Des McAnuff
• Nunca te vayas sin decir te quiero (1998) Left Luggage. De Jeroen Krabbe
• Whatever Happened to Harold Smith? (1999), de Peter Hewitt
• Titus (1999), de Julie Taymor
• Cuentos de Navidad (1999) A Christmas Carol. De David Hugh Jones
• DVD Sexualidad virtual (1999) Virtual Sexuality. De Nick Hurran
• DVD The Match (1999), de Mick Davis
• DVD Kevin y Perry, ¡hoy mojamos! (2000) Kevin & Perry Go Large. De Ed Bye
• Perdona y olvida (2000) Forgive and Forget. De Aisling Walsh
• A Knight's Tale (2001), de Brian Helgeland
• Den of Lions (2003), de James Bruce
• Ángeles de hierro (2004) Iron Jawed Angels. De Katja von Garnier
• Nina's Heavenly Delights (2006)
• The Flying Scotsman (2006), de Douglas Mackinnon
• The Boys Are Back (2009), de Scott Hicks
• Lip Service (2010-2012)
• Breaking Bad (2012-2013) - Lydia Rodarte-Quayle. Serie de televisión
• I Am Not a Serial Killer (2016), de Billy O'Brien
• Better Call Saul (2018) - Lydia Rodarte-Quayle. Serie de televisión
• In the Cloud (2018), de Mary Klaxon
• Traces (2019) - serie de televisión
• Patience (2025) Serie De Televisión

• Laura Fraser en Internet Movie Database (en inglés).