Tras iniciar una prometedora carrera como modelo, Ali Larter se muda a Los Ángeles para asistir a clases de interpretación. Consigue su primer papel en la serie de televisión ‘De repente Susan’ (1997), y dos años después da el salto a la gran pantalla con ‘Juego de campeones’. Ese mismo año protagoniza el filme de terror ‘House of Haunted Hill’ y al año siguiente, sin cambiar de registro, se une al reparto de ‘Destino final’.

En 2006, la actriz consigue uno de los roles principales de la serie de televisión de ciencia-ficción ‘Héroes’, en la que interpreta a Nikki Sanders a lo largo de 53 episodios, durante cuatro años, hasta que la serie es cancelada. Paralelamente, Ali Larter encarna a Claire Redfield en ‘Resident Evil: Extinction’ (2007), y retoma su papel en ‘Resident Evil: Ultratumba’ (2010) y ‘Resident Evil: Retribution’ (2012).