Kimberly Alexis Bledel est née le 16 septembre 1981 à Houston, Texas. Son père, Martin Bledel, et sa mère Nanette, sont d’origine mexicaine. Elle a un jeune frère Eric, né en 1986. Sa langue maternelle étant l’espagnol elle n’a appris l’anglais qu’en commençant l’école. Elle aime lire, prendre des photos et passer du temps en famille et entre amis. Elle aime aussi jouer du piano. Elle apprécie toute sorte de nourriture de la cuisine de gourmet au fast food. Lors d’un voyage en europe, elle est tombée amoureuse de la Toscane en Italie. Sa mère l’a encourager à participer à une pièce
théâtrale afin de combattre sa timidité. Elle joue alors dans les productions locales du Magiciens d’Oz et de Our Town avant d’être remarquée par une agence de mannequinat et de décrocher un job de mannequin. Elle va ensuite 1 an à l’école Page Parkes Center for Modeling and Acting de New York. Elle commence sa carrière en jouant dans 4 scènes du film Rushmore, mais malheureusement pour elle, elles seront supprimées.
C’est grace à la série Gilmore Girl qu’en 2000, elle se fait connaître. Elle y joue l rôle de Rory Gilmore. La série s’arrète en 2007, 1 an après le changement de la chaine WB en CW, malgré les protestations des fans qui espère toujours une adaptation de la série au cinéma.
C’est grâce à cette série qu’elle rencontre Milo Ventimiglia avec qui elle aura une relation pendant 3 ans et demi. En 2002, elle fait une apparition dans le clip She’s Gonna Break Soon pour le groupe Less Than Jake. En 2005, elle joue dans Quatre Filles et un Jeans adapté des romans de Ann Brashares, elle interpète le rôle de Lean Kaligaris. Elle décroche aussi un rôle dans Sin City (Jessica Alba, Bruce Willis) où elle est Becky. Le film est tourné en noir et blanc avec des touches de couleurs, Robert Rodriguez (réalisateur) a révélé qu’il trouvait les yeux d’Alexis tellement magnifique qu’il devait les laisser bleu dans le film. Après 7 ans, la série Gilmore Girls tourne son dernier chapitre. Durant l’été 2007, Alexis reprend son rôle de Lena pour tourner la suite de Quatres Filles et un Jeans dont le film est sorti cet été (2008). En 2009, nous pourrons voir Alexis dans plusieurs films dans lesquels elle tient les rôles principaux, tout d’abord The Good Guy (avec Scott Porter, Brian Greenberg), ensuite dans Post Grad (avec Zach Gilford) dans lequel elle joue une jeune diplômée qui éprouve des difficultés à trouver un travail ainsi que trouver l’amour et enfin dans The Letters (avec Margot Kidder).