Considerada como el gran talento emergente de Australia, obtuvo el aplauso de la crítica y el Premio del Australian Film Institute como Mejor Actriz por su interpretación de una adolescente cargada de sexualidad en el drama adolescente de Cate Shortland de 2004, "Somersault".

Por su destacado papel como Heidi, la joven torturada sexualmente, Cornish ganó el Inside Film (IF) en la categoría de Mejor Actriz, el Premio del Círculo de Críticos de Cine de Australia y un Special Jury Breakthrough Award en la edición de 2004 del Festival Internacional de Cine de Miami. "Somersault", la única película australiana presentada en el Festival de Cine de Cannes en 2004 (donde Cornish obtuvo una gran ovación) mereció grandes elogios del cítrico de cine del New York Times A.O. Scott, quien la definió como "una actriz cuya delicada y feroz interpretación combina la belleza de una estrella del cine clásico con un notable talento dramático".

Cornish proviene del Valle de Hunter australiano y nació en Newcastle, Nueva Galés del Sur, en 1982. Creció en la granja de su familia, y empezó a actuar tras una carrera como modelo que le llevó a su debut profesional como actriz en la serie de televisión de la Australian Broadcasting Company, "Children’s Hospital". Muy poco tiempo después logró un papel como coprotagonista en la serie de la ABC, "Wildside", por la que obtuvo su primera nominación a los AFI en 1999.

Obtuvo una segunda nominación a los AFI en 2003 por su papel como actriz invitada en la miniserie de la ABC, "Marking Time". Otros de sus papeles son "El círculo íntimo" (2000), "Everything Goes" (2004), "Horseplay" (2003), "One Perfect Day" (2004), y la venidera "Candy", en la que actúa dando la replica a sus compatriotas Heath Ledger y el oscarizado Geoffrey Rush. Tuvo un papel como coprotagonista en el filme de Shekhar Kapur, "Elizabeth".