Кимберли Алексис Бледел родилась 16 сентября 1981 года в Хьюстоне, США.

Мартин Бледел – ее отец, был аргентинцем, а мать, Нанетт Блейк – мексиканкой, но родным языком Алексис был испанский.

В восемь лет Алексис начала ходить в самодеятельный театр, а спустя некоторое время начала работать моделью.

Училась Бледел в Академии святой Агнессы в Хьюстоне.

Затем Алексис поступила в школу модельного и актёрского мастерства Рейдж Паркс. Потом она год училась в Нью-Йоркском университете, где специализировалась на кинематографе.

В 2000 году Алексис, вместе с Лорен Грэм, начала сниматься в сериале «Девочки Гилмор» (2000 – 2007). Это была ее первая роль на телевидении.

В 2002 году Алексис снялась в фильме режиссера Джея Расселла «Бессмертные», за роль в котором она была номинирована на премию «Сатурн» в категории «Лучший молодой актер/актриса».

Также в 2002 году журнал Teen People включил ее в список «Самых горячих молодых звезд».

В 2004 году Алексис получила небольшую роль в фильме «Невеста и предрассудки», главную роль в котором сыграла Айшвария Рай.

В 2005 году вышли сразу два фильма с участием актрисы.

В первом фильме «Город грехов», режиссеров Роберта Родригеса, Фрэнка Миллера и Квентина Тарантино, Алексис сыграла роль девушки легкого поведения. Также в фильме снялись такие звезды мирового кинематографа как Брюс Уиллис, Микки Рурк, Клайв Оуэн, Розарио Доусон, Джессика Альба и Бенисио Дель Торо.

В другом фильме под названием «Джинсы – талисман», Алексис сыграла Лены Калигарис, одну из четырёх неразлучных подруг, которым предстоит впервые провести лето врозь.

Затем последовали роли в фильмах «Меня зовут Рид Фиш» (2006), «Джинсы – талисман 2» (2008), «Хороший парень» (2009) и «Школа выживания выпускников» (2009).

В 2010 году с участием Алексис вышли два фильма, это «Заговорщица» и «The Kate Logan Affair».

В 2011 году Алексис сыграла одну из главных ролей в фильме «Девушка входит в бар», а в 2012 году вышли фильмы «Фиалка и Маргаритка» и «Миллион для чайников».

Также в 2012 году Алексис приступила к съемкам фильма «Письма», премьера которого запланирована на 2013 год.