Adrianne Palicki s-a născut în statul american Ohio în 6 mai 1983 și a studiat la liceul Whitmer High din Toledo. Prima ei apariție pe scenp a fost abia în al doilea an de liceu, când a concurat la bal. În schimb, în liceu juca baschet și făcea atletism, până ce a absolvit în 2001.
Printre primele ei joburi în Los Angeles, orașul starurilor americane de film si a tinerilor aspiranți, a fost într-un fast-food, Togo, unde a făcut sandwichuri.
Părinții ei, Nancy și Jeff Palicki, locuiesc în continuare în Toledo, iar actrița și-a tatuat numele lor pe mână, să-i simtă mereu alături de ea. Adrianne are un frate mai mare, Eric, care e artist de benzi desenate și a influențat-o și pe ea să fie fan. În SUA, Palicki e cunoscută pentru rolul Tyra Collette din serialul "Friday Night Lights", produs de canalul NBC, iar următorul ei rol va fi tocmai într-o producție inspirată de benzi desenate - "Wonder Woman".
Cariera ei pe ecrane a început în 2003, cu apariții în două scurtmetraje: "Rewrite" și "Getting Rachel Back". Cele mai multe roluri le-a avut în televiziune, apariții episodice în serialele "Smallville", "CSI: Crime Scene Investigation", "Supernatural", "Robot Chicken". Pe lângă serialul "Friday Night Lights" în care are un rol principal din 2006, ea mai apare regulat în producția de televiziune "Lone Star", lansată din 2010.
Primul rol într-un lungmetraj i-a fost dat lui Adrianne Palicki în comedia romantică pentru întreaga familie "Popstar" din 2005. Filmul de 94 de minute a primit de la utilizatorii IMDB un punctaj de 2.1 din 10 și ocupă locul 57 din "topul celor mai de jos 100 de filme". Palicki a mai jucat în 2006 în aventura "Seven Mummies", un film de nota 2.3 pe Imdb. Ceva mai bine primită a fost comedia "Women in Trouble" din 2009 despre zece femei care par să nu aibă nimic în comun. În 2010, Adrianne a jucat alături de Joseph Gordon-Levitt și Carla Gugino în comedia "Electra Luxx" despre o actriță porno care află că e însărcinată.
În 2010 Palicki a împărțit ecranul cu Paul Bettany și Dennis Quaid în thrillerul fantastic "Legion" despre Arhangelul Mihail de care depinde soarta umanității. În 2011, noua "Wonder Woman" va juca în filmul de acțiune "Red Dawn", despre un grup de adolescenți care vor să-și salveze orașul de invazia unor soldați chinezi și ruși.