Angeliki Papoulia est née à Athènes, en Grèce. Elle est diplômée de l'Université d'Athènes (études théâtrales) et de l'école de théâtre « Empros » en 2000. Elle parle anglais et français. Elle a joué dans les films suivants : Matchbox (Kiki) de Yiannis Economides, 2002. Dogtooth (la fille aînée) de Yorgos Lanthimos, qui a remporté le prix « Un certain regard » au Festival de Cannes 2009 et a été nommé aux Oscars (meilleur film en langue étrangère) lors de la 83e cérémonie des Oscars en 2011. Alps (l'infirmière) de Yorgos Lanthimos, qui a remporté l'Osella du meilleur scénario à la 68e Mostra de Venise en 2011. A Blast (Maria) de Syllas Tzoumerkas, présenté en première au Festival du film de Locarno en 2014. The Lobster (la femme sans cœur) de Yorgos Lanthimos, qui a remporté le prix du jury au Festival de Cannes 2015 et a été nommé pour le meilleur scénario original lors de la 89e cérémonie des Oscars. Le miracle de la mer des Sargasses (Elisabeth) de Syllas Tzoumerkas, présenté en première au Festival du film de la Berlinale 2019. Amulet (la femme) de Romola Garai sera présenté en première au Festival du film de Sundance 2020.

Green Sea (Anna) d'Angeliki Antoniou, 2018. Pour son rôle dans Dogtooth, elle a reçu le Cœur de Sarajevo de la meilleure actrice au Festival du film de Sarajevo 2009. En 2004, elle a cofondé la compagnie théâtrale blitz (www.theblitz.gr). Elle a écrit, mis en scène et joué dans toutes les performances de la compagnie jusqu'à la plus récente en 2017. La compagnie a présenté ses performances dans divers festivals et théâtres importants en France (Festival d'Avignon, Théâtre de la Ville, La Comédie de Reims), aux Pays-Bas, en Allemagne (Schaubühne, Thalia Theater), en Italie, en Belgique, en Pologne, en Autriche, en Norvège, en Grèce (Festival d'Athènes et d'Épidaure, Centre culturel Onassis), en Turquie, au Liban. Dernièrement, elle a co-mis en scène des spectacles au Luzerner Theater à Lucerne / Suisse avec Christos Passalis. Elle est également apparue dans des spectacles mis en scène par Michael Marmarinos, Lefteris Vogiatzis, ainsi que dans des productions du Théâtre national grec mises en scène par Yorgos Houvardas et Yorgos Lanthimos.