Se licenció en Cine y Medios de Comunicación en la Sorbona Nueva y en Artes Visuales en la Escuela Nacional de Artes de París-Cergy. La obra de Khalili, que abarca cine, vídeo, instalación, fotografía, grabado y edición, explora las continuidades imperiales y coloniales encarnadas en los casos contemporáneos de migración ilegal y las políticas de memoria de las luchas anticoloniales y la solidaridad internacional. Profundamente informada por el legado de las vanguardias posteriores a la independencia y las tradiciones vernáculas de su Marruecos natal, Khalili desarrolla estrategias narrativas en la intersección de la historia y las micronarrativas. Combinando prácticas documentales y conceptuales, investiga cuestiones de autorrepresentación, autonomía y formas de resistencia de comunidades invisibilizadas por el modelo de Estado-nación.

La obra de Khalili ha sido objeto de numerosas exposiciones individuales internacionales, entre ellas en FFT Düsseldorf (2022); Bildmuseet, Umea (2021); Oslo Kunstforening y 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, Nueva York (2016); Palais de Tokyo, París (2015); MACBA, Barcelona (2015); PAMM, Miami (2013).

Su obra también ha participado en exposiciones colectivas internacionales como la 2ª Bienal de Lahore (2020); la 12ª Bienal de Bamako (2019); BienalSur, Buenos Aires (2019); Documenta 14, Atenas (2017); la Trienal de Milán (2017); la 55ª Bienal de Venecia (2013); la Trienal de París (2012); la 18ª Bienal de Sídney (2012); y la 10ª Bienal de Sharjah (2011).

Ha participado en numerosas exposiciones colectivas en instituciones internacionales como la Fondazione Sandretto, Turín (2021); Hammer Museum, Los Ángeles (2021); CAM, St. Louis (2021); Art Sonje Center, Seúl (2020); Centre Pompidou, París (2018, 2020); Kunsthal Charlottenborg, Copenhague (2019); Museo Nacional de Cardiff (2018); MAXXI, Roma (2018, 2021); MCA, Sídney (2016); Kunsthaus, Zúrich (2015); Van AbbeMuseum, Eindhoven (2014); New Museum, Nueva York (2014); Carré d'Art, Nîmes (2013); Tropen Museum, Ámsterdam (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); Fundación Gulbenkian, Lisboa (2011); Museo Reina Sofía, Madrid (2008).

En 2022, recibió el Premio inaugural Humanitario Terry Riley. Nominada al Premio Hugo Boss del Guggenheim (2018) y al Premio Artes Mundi (2018), también ha recibido la beca del Instituto Radcliffe de Harvard (2017-2018), el Premio Ibsen (2017), el Abraaj Art Prize (2014), el Sam Art Prize (2013), daad Artists-in-Berlin (2012) y la beca del Vera List Center for Art and Politics, Nueva York (2011-2013).

Es profesora de Arte Contemporáneo en la Universidad Angewandte de Viena y miembro fundador de La Cinémathèque de Tanger, una organización sin ánimo de lucro dirigida por artistas.