1981'de Houston, Teksas'ta doğdu. Nanette ve Martin Bledel çiftinin kızı olan Alexis Bledel'in Eric adında bir erkek kardeşi vardır. Babası Arjantin kökenli olan sanatçının annesi de uzun süre Meksika'da yaşamıştır. Bu nedenle Alexis Bledel İspanyolca konuşulan bir ailede büyüdü. Eğitimini Houston'daki Saint Agnes Akademisi ve Page Parkes Model ve Oyuncu Merkezi'nde tamamladı. 2000 yılında yayımlanmaya başlanan "Gilmore Girls" adlı dizideki Rory Gilmore rolü ile ünlendi. Bu rolü 2007 yılına dek sürdürdü. The Conspirator, Jenny's Wedding gibi filmlerde oynadı. 2012 yılında 3 bölüm Mad Men dizisinde Beth Dawes rolünü üstlendi. 2017'de başlayan The Handmaiden's Tale adlı dizide Emily/Ofglen adlı karakteri canlandırdı.
2000'li yıllarda Gilmore Girls'den rol arkadaşı Milo Ventimiglia ile birliktelik yaşadı. 2014'te Mad Men'de birlikte çalıştığı Vincent Kartheiser ile evlendi, 2016'da bir erkek çocuğu dünyaya getirdi.
