Theresa Vilsmaier gilt bereits als "alter Hase" im Filmgeschäft, hat sie doch schon in den Jahren 1989 und 1990 - noch in den Windeln - als Marie Zeiler unter der Regie ihres Vaters in "Rama dama" mitgewirkt. Weitere Auftritte absolvierte sie in "Stalingrad" (1991/92), "Schlafes Bruder" (1995) und "Marlene" (2000), wo sie als Marlene Dietrichs Tochter Maria Riva zu sehen war.
Auch in dem Kinderfilm ihrer Mutter Dana Vávrová "Der Bär ist los" (2000) wirkte Teresa mit. Darüber hinaus war sie 2002 in Hermine Huntgeburths erfolgreicher Real-Verfilmung von "Bibi Blocksberg", in der Kästner-Verfilmung "Das fliegende Klassenzimmer" und in "Bergkristall" (2004) zu sehen.
Weitere Filme mit Theresa Vilsmaier: "Dornröschen" (2009).