Mme McAdams est née et a grandi dans une petite ville à l’extérieur de London, en Ontario. Elle a développé un intérêt pour le spectacle dès son plus jeune âge et, à douze ans, a participé aux productions de l’Original Kids Theatre Company. Elle a dirigé des productions théâtrales pour enfants pendant son adolescence et a participé à des productions théâtrales scolaires, remportant même un prix d’interprétation au Sears Ontario Drama Festival.
Mme McAdams avait l’intention de suivre des études culturelles à l’université de Western Ontario avant d’être persuadée par son professeur d’art dramatique qu’une carrière d’actrice professionnelle était une option viable. Elle s’est inscrite au programme de théâtre de quatre ans de l’université York et a obtenu un baccalauréat en beaux-arts avec mention en 2001. Pendant ses études universitaires, Mme McAdams a travaillé avec la Necessary Angel Theatre Company, basée à Toronto.
En 2001, Mme McAdams a fait ses débuts à la télévision dans le pilote de MTV Shotgun Love Dolls, dans le rôle de Beth Swanson. Elle a travaillé quelque temps dans des productions télévisées et cinématographiques canadiennes avant de se rendre à Hollywood, où elle a fait ses débuts dans la comédie The Hot Chick. Mme McAdams s’est fait connaître en 2004 grâce à ses rôles dans la comédie Mean Girls et le drame romantique The Notebook. Depuis, elle a joué dans de nombreux films à succès, dont Wedding Crashers, The Family Stone, Sherlock Holmes, The Lucky Ones, The Time Traveler’s Wife, Morning Glory, Aloha, Doctor Strange et Midnight in Paris.
Midnight In Paris a valu à McAdams une nomination au SAG dans la catégorie “Meilleure performance d’une distribution dans un film”. La même année, elle reprend son rôle d’Irene Adler dans Sherlock Homes : A Game of Shadows, aux côtés de Robert Downey Jr.
Mme McAdams a été nominée pour l’Oscar de la meilleure actrice dans un second rôle pour son interprétation de Sacha Pfeiffer dans le film Spotlight.
