Empezó a tocar la guitarra y el violín a la edad de trece años.[3] Acudió a clases en el liceo scientifico "Enrico Fermi" de Bolonia.[4]
En 2011, De Angelis empezó a cantar en la banda Rumba de Bodas.[1] La banda también grabó un álbum, Karnaval Fou, que vio la luz en 2014.[5]
En 2015, fue elegida por el director Matteo Rovere, para el casting de su película Veloz como el viento (2016).[1][3] Según De Angelis, Rovere «vio algunas de mis fotografías en Facebook y me quiso conocer porque buscaba protagonista para el papel principal en esta nueva película y no quiso contratar a una actriz profesional porque necesitaba un dialecto concreto de una región concreta de Italia (Emilia Romagna). Entonces, fui a la audición y me dijo: «tienes que hacerlo otra vez, pero con un guion» y tuve tres o cuatro audiciones después y conseguí el papel». En su función de debut, De Angelis estuvo nominada en 2017 al premio David di Donatello para Mejor actriz; también escribió y cantó la canción de la película, "Seventeen", la cual recibió un nombramiento para Mejor Canción Original en el mismo certamen.[6] También recibió un Premio Flaiano y un Nastro d'argento para el Mejor Recién llegado.[7][8]
En 2017, interpretó el personaje de Brittia en la comedia El Premio de Alessandro Gassmann.[9][10] En 2018, también protagonizó el drama Youtopia, donde interpretó a una chica adolescente que vendía su virginidad en línea para salvar a su familia,[3][11][12] consiguiendo mucho éxito también gracias a las escenas en las que se muestra en topless.[13] En 2020, formó parte de la miniserie televisiva The Undoing[1] de HBO (ganando un Anatomy Award por su escena de desnudo frontal[14]) y protagonizó en la película original de Netflix La increíble historia de la Isla de las Rosas, dirigida por Sydney Sibilia.[15]
En 2022 actuó en El robo a Mussolini[16] y protagonizó junto a Liev Schreiber la adaptación cinematográfica de la novela homónima de Ernest Hemingway, Al otro lado del río y entre los árboles.[17] Ese mismo año colaboró en el tercer sencillo «Litoranea» del álbum de estudio de Elisa Ritorno, Ritorno al futuro, siendo la primera canción de De Angelis certificada por FIMI.[18]
En 2023 interpretó el papel principal en la serie italiana La ley de Lidia Poët, por la que recibió una nominación al premio Nastro d'argento como mejor actriz, y que ganó el premio a la Mejor serie policial.[19][20] Entre 2023 y 2024 tuvo un papel principal en la serie de televisión de Amazon Prime Video, Citadel: Diana.[21]
Participó en un segmento dedicado a la cultura italiana, interpretando a una directora de orquesta, durante la ceremonia de apertura de los Juegos Olímpicos de Invierno Milano - Cortina 2026.
