Adams Amerikalı bir çift olan Kathryn ve Richard Adams'ın kızı olarak 1974 yılında Vicenza, İtalya'da doğmuştur. Daha sonra Colorado'ya taşınmışlar ve burada Douglas County High School'da eğitim görmüştür. 2002'den bu yana aktör Darren LeGallo ile birliktedir. 1999 yılında Drop Dead Gorgeous isimli komedi filmiyle kariyerine başladı. Cruel Intentions 2 (2000), Catch Me If You Can (2002) ve Talladega Nights (2006) gibi filmlerde rol aldı. The Office, Buffy the Vampire Slayer, Charmed, The West Wing, Dr. Vegas ve Smallville gibi dizilere misafir oyuncu olarak konuk olmuştur. En önemli rolü Oscar'a aday olduğunu Junebug filmidir. 2005 yapımı Junebug filmi ile En İyi Yardımcı Kadın Oyuncu dalında Bağımsız Ruh Ödülleri ve Broadcast Film Critics Association Awards kazanmış; Satellite , Screen Actors Guild ve Oscar'a aday gösterilmiştir. Ayrıca Sundance Film Festivali'nde Jüri Özel Ödülü kazanmıştır. Kariyerinde bu gelişmeler ile birlikte Akademi Ödülleri'ni dağıtan Academy of Motion Picture Arts and Sciences üye olması için davet edildi. 2007 yılında Walt Disney'in Enchanted isimli filminde Patrick Dempsey, Susan Sarandon, James Marsden ve Idina Menzel ile birlikte yer aldı. Film 21 Kasımda ABD'de vizyona girdi ve girdiği hafta en çok izlenen film oldu.Film hakkında RottenTomatoes sitesinde %93 oranında olumlu yorum yapıldı. Adams bu film ile En İyi Kadın Oyuncu - Müzikal/Komedi dalında Altın Küre'ye aday gösterildi. 2008 yapımı Sunshine Cleaning filminde Emily Blunt ile birlikte rol almıştır. Aynı yıl John Patrick Stanley aynı isimli oyunundan uyarlanan Doubt isimli filmde Meryl Streep ve Philip Seymour Hoffman ile birlikte rol almıştır. Bu filmle de Oscar adayı olmuştur.