Isabella Ragonese nasce a Palermo nel maggio del 1981. Già nel 1998 la sua passione per il teatro la porta a vincere il primo premio dell'Istituto Nazionale Dramma Antico, dedicando un saggio all'Ecuba di Euripide. Nel 2000 si diploma in recitazione sempre a Palermo, dedicandosi anima e corpo al teatro.
Il primo piccolo ruolo cinematografico arriva nel 2006 col bel Nuovomondo di Emanuele Crialese, ma è Tutta la vita davanti (2008) di Paolo Virzì, dov'è una giovane precaria trapiantata a Roma, a fruttarle una nomination al Nastro d'Argento come miglior attrice. Bello anche il suo ruolo nella commedia romantica attraverso gli anni di Dieci inverni (2009) di Valerio Mieli, al fianco di Michele Riondino. Sempre nel 2009 è l'amante dell'Angela interpretata da Valeria Solarino in Viola di Mare, però sarà la sua sfortunata Elena in La nostra vita (2010) di Daniele Luchetti a portarle una nomination ai David di Donatello e un Nastro d'Argento. Sempre nello stesso anno è la rassegnata compagna di Silvio Muccino in Un altro mondo, diretto dallo stesso Silvio.
Negli ultimi anni l'abbiamo vista, tra gli altri impegni, nei panni di Paolina Leopardi in Il giovane favoloso (2014) con Elio Germano nei panni del poeta, mentre il film di Sergio Rubini, Dobbiamo parlare (2015), si è trasformato anche in una piece teatrale. Il 2017 la vede coprotagonista con Luca Marinelli, nei panni di un'esuberante ragazza incinta al sesto mese, di Il padre d'Italia e nella commedia di Edoardo Falcone con Elio Germano e Fabio De Luigi Questione di Karma.