Molly Ephraim comenzó a trabajar profesionalmente a los trece años en el Prince Music Theatre de Filadelfia en una producción de The Snow Queen. Poco después interpretó a Caperucita Roja en la producción de Arden Theatre de Into the Woods, por la que fue nominada a un premio Barrymore. Luego repitió este papel cuando hizo su debut en Broadway a los 15 años en Into the Woods en Broadway en 2002, y fue nominada para un premio Drama League. Asistió a la Universidad de Princeton y se graduó en 2008 con un B.A. en Religión. Durante este tiempo también hizo su debut cinematográfico en Un viaje de aquellos (2008) de Disney como Wendy Greenhut. Después de graduarse, Molly actuó en varias obras y se hizo conocida por su papel de Mandy Baxter en la comedia de situación de ABC Last Man Standing (2011-2017). En 2020, se unió al elenco de comedia la de Amazon A League of Their Own, una adaptación de la película de 1992 del mismo nombre con nuevos personajes e historias.