Michelle Monaghan 1976-ben született Winthrop-ban. A Chicagó-i Columbia Egyetemen tanult újságírást, mellette modellkedett, de abbahagyta tanulmányait és 1999-ben New Yorkba költözött, és a legismertebb divatmoddellek egyikévé vált, beutazta az egész világot.

2005-ben ment hozzá Pete White grafikusművészhez, két gyermekük született.

A mozivásznon a nagysikerű Parfüm (2001) című filmmel debütált, melyet A hűtlen (2002) követett Richard Gere és Diane Lane főszereplésével. Karrierje ezt követően meredeken ívelt felfele, és a 2000-es években olyan filmekben láthattuk, mint A Bourne-csapda (2004), a Mr. és Mrs. Smith (2005), a Durr, durr és csók (2005), a Mission: Impossible III (2006) vagy az Agyő, nagy ő! (2007).

A boldogító talán (2008) című romantikus komédiában Patrick Dempsey mellett főszerepet játszott, a Sasszem (2008) akcióthrillerben pedig Shia LaBeouf-fal egy idegőrlő hajszán mennek keresztül.

A Terhes társaság (2010) és a Forráskód (2011) című kasszasikerek után a Géppisztolyos prédikátor (2011) című akciófilmben Gerard Butler, a Mission: Impossible - Fantom protokoll (2011) című akcióthrillerben pedig Tom Cruise oldalán láhtattuk.

Legutóbbi filmjei a Babavárás (2013), a Működik a kémia (2014) és a Vissza hozzád (2014).

Az HBO saját gyártású, elsöprő kritikai- és közönségsikereknek örvendő, Az igazság nyomában (True Detective) című krimisorozatában Woody Harrelson feleségét, Maggie Hartot alakítja. A szériában élete egyik legjobb alakítását nyújtotta Matthew McConaughey.