Después de trabajar como modelo, en 2000 Alexis Bledel se convierte en la protagonista de la serie de televisión ‘Las chicas Gilmore’, donde interpreta a Rory Gilmore, a lo largo de siete años y 154 episodios. Dos años después, da el salto a la gran pantalla con el drama romántico ‘El manantial de la eterna juventud’.
En 2005, encarna a la prostituta Becky en la cinta de Robert Rodriguez ‘Sin City (Ciudad del pecado)’, y a Lena en la comedia ‘Uno para todas’, un papel que retoma tres años después en la secuela de la cinta ‘The Sisterhood of the Traveling Pants 2’. En 2010, se pone a las órdenes de Robert Redford en ‘The Conspirator’, un filme que narra la conspiración que se tramó para asesinar a Abraham Lincoln.