Elle avait fait du cabaret à Stockholm et joué quelques rôles modestes à l'écran notamment dans l'Esprit de contradiction de Gustav Molander en 1952 quand Ingmar Bergman lui proposa d'incarner l'héroïne de Monika (1953). Elle y campe une jeune prolétaire à l'érotisme agressif qui va conduire au désespoir un amoureux trop naïf. La femme fatale auréolée de glamour se métamorphose ici en garce des faubourgs pour un résultat identique. Harriet Andersson fait sensation dans cette interprétation fortement naturaliste. Elle devient ainsi l'une des toutes premières actrices bergmaniennes. Quelques prestations à la scène (le Canard sauvage d'Ibsen sous la direction du même Bergman en 1954, le Journal d'Anne Frank de Goodrich et Hackett sous celle d'un autre réalisateur de cinéma, Molander, en 1955), mais surtout une suite de rôles dans des films bergmaniens. Elle est successivement l'écuyère de la Nuit des forains (1953), la jeune fille frigide tentée par Lesbos d'Une leçon d'amour (1954), le modèle de Rêves de femmes (1955), Petra la soubrette de Sourires d'une nuit d'été (id.), Karin la schizophrène d'À travers le miroir (1961). Les années 60 lui donnent quelques occasions de se mettre en valeur, principalement dans les Amoureux (1964) de Mai Zetterling et dans les films de son époux d'alors, Jorn Donner (Un dimanche de septembre, 1963 ; Aimer, 1964 ; Ici commence l'aventure, 1965 ; Anna, 1969). Elle accepte certaines propositions à l'étranger, tourne avec Sidney Lumet, revient au théâtre et se voit offrir à nouveau par Bergman un rôle marquant : celui d'Agnès, l'agonisante de Cris et Chuchotements (1972). Harriet Andersson est passée du registre des adolescentes délurées à celui des femmes inquiètes, écartelées entre leur désir et leur devoir social. Elle a représenté pour les spectateurs une certaine modernité à la suédoise sans pour autant rester prisonnière de son image de marque (Fanny et Alexandre, Bergman, 1982).