Skriv en fortsættelse til dette afsnit - I 2020 medvirkede Mulligan i Emerald Fennells sorte komedie thriller "Promising Young Woman", sammen med Bo Burnham og Alison Brie. Hun fungerede også som executive producer på filmen, som debuterede på Sundance Film Festival i 2020 til stor anerkendelse. På hjemmesiden Rotten Tomatoes står filmens rating på 90%, med en kritikers konsensuslæsning, "En dristigt provokerende, rettidig thriller, "Promising Young Woman" er en gunstig feature-debut for forfatter-regissør Emerald Fennell <unk> og et karriere højdepunkt for Carey Mulligan". På grund af COVID-19-pandemien blev filmens udgivelse udskudt til 25. december 2020. For sin præstation modtog hun sin anden Oscar
nomineret til bedste kvindelige hovedrolle og vandt Critics' Choice Movie Award for bedste kvindelige hovedrolle blandt mange andre priser. Efter at have vundet Best Female Lead ved 36th Independent Spirit Awards, dedikerede Mulligan sin pris til den afdøde Helen McCrory.