Rachel Anne McAdams nació el 17 de noviembre de 1978 en Londres, Ontario, Canadá.
Desde la edad de 13 años, Rachel McAdams se sube al escenario para interpretar obras de Shakespeare. Continuó su carrera teatral en la Universidad de York donde se graduó con honores con un título de BFA, a continuación, tiene un pequeño papel en una serie de Disney Channel. En 2002 se especializa como actriz de comedia en filmes como Este cuerpo no es mío, Chicas malas y Joya familiar.
Pero, paradójicamente, es con el drama Diario de una pasión, dirigida por Nick Cassavetes con el que realmente se da a conocer al gran público. En 2005 protagonizó el thriller de Wes Craven Vuelo nocturno. La actriz se tomaría unos años de descanso, antes de volver con Te amaré por siempre y Los secretos del poder. También se unió a Robert Downey Jr. y Jude Law en Sherlock Holmes.
2011 es el año en que se producirá su reunión por segunda vez con Diane Keaton para realizar Un glorioso despertar, y con Owen Wilson para Medianoche en París, de Woody Allen,
En 2005, McAdams recibió el premio "Mejor actriz de reparto del año" de ShoWest, así como la "Actriz revelación del año" en los Hollywood Film Awards. En 2009, fue galardonada con la "Estrella del año femenina" de ShoWest.
Después de un accidente, aprendió a manejar bicicleta. desde entonces no posee un auto y de esa manera contribuyé de manera diaria para ayudar a conservar energía.
A partir de 2011, ha sido vinculada sentimentalmente con su co-protagonista de Medianoche en París, Michael Sheen.