Es va llicenciar en Cinema i Mitjans de Comunicació a la Sorbonne Nouvelle i en Arts Visuals a l’Ecole Nationale d’Arts de París-Cergy. L'obra de Khalili, que comprèn cinema, vídeo, instal·lació, fotografia, gravat i edició, explora les continuïtats imperials i colonials encarnades en els casos contemporanis de migració il·legal i les polítiques de memòria de les lluites anticolonials i la solidaritat internacional. Profundament informada pel llegat de les avantguardes posteriors a la independència i les tradicions vernacles del seu Marroc natal, Khalili desenvolupa estratègies narratives en la intersecció de la història i les micronarratives. Combinant pràctiques documentals i conceptuals, investiga qüestions d’autorepresentació, autonomia i formes de resistència de comunitats invisibilitzades pel model d’Estat nació.

L’obra de Khalili ha estat objecte de nombroses exposicions individuals internacionals. Entre d’altres, a FFT Düsseldorf (2022); Bildmuseet, Umea (2021); Oslo Kunstforening i Fotogalleriet, Oslo (2020); Museum of Fine Arts, Boston (2019); Museum Folkwang, Essen (2018); Jeu de Paume, París (2018); Secession, Viena (2018); CAAC, Sevilla (2017); Wexner Center for the Arts, Columbus (2017); MoMA, Nova York (2016); Palais de Tokyo, París (2015); MACBA, Barcelona (2015); i PAMM, Miami (2013).

La seva obra també ha participat en exposicions col·lectives internacionals com la 2a Biennal de Lahore (2020); 12a Biennal de Bamako (2019); BienalSur, Buenos Aires (2019); Documenta 14, Atenes (2017); Triennal de Milà (2017); 55a Biennal de Venècia (2013); Triennal de París (2012); 18a Biennal de Sydney (2012); i 10a Biennal de Sharjah (2011).

Ha participat en nombroses exhibicions col·lectives en institucions internacionals com la Fondazione Sandretto, Torí (2021); Hammer Museum, Los Angeles (2021); CAM, St. Louis (2021); Art Sonje Center, Seül (2020); Centre Pompidou, París (2018, 2020); Kunsthal Charlottenborg, Copenhaguen (2019); Museu Nacional de Cardiff (2018); MAXXI, Roma (2018, 2021); MCA, Sydney (2016); Kunsthaus, Zuric (2015); Van AbbeMuseum, Eindhoven (2014); New Museum, Nova York (2014); Carré d’Art, Nimes (2013); Tropen Museum, Amsterdam (2013); Haus Der Welt, Berlín (2010, 2013); Hayward Gallery, Londres (2012); South London Gallery (2012); Cité Internationale de l’Immigration, París (2012); Beirut Art Center (2011); Fundação Gulbenkian, Lisboa (2011); Museo Reina Sofía, Madrid (2008).

El 2022, va rebre el Premi Humanitari Terry Riley inaugural. Nominada al Premi Hugo Boss del Guggenheim (2018) i al Premi Artes Mundi (2018), també ha rebut la beca de l’Institut Radcliffe de Harvard (2017-2018), el Premi Ibsen (2017), l’Abraaj Art Prize (2014), el Sam Art Prize (2013), daad Artists-in-Berlin (2012) i la beca del Vera List Center for Art and Politics, Nova York (2011-2013).

És professora d’Art Contemporani a la Universitat Angewandte de Viena i membre fundador de La Cinémathèque de Tànger, una organització sense ànim de lucre dirigida per artistes.