Née à Philadelphie, Lauren Cohan passe son enfance dans le New Jersey, avant de déménager en Angleterre. Elle y étudie la littérature britannique et l’art dramatique à l'université, et en profite pour monter une troupe de théâtre. Ses premiers pas face à la caméra, elle les fait tardivement, à l'âge de 23 ans, aux côtés de Heath Ledger, dans un rôle secondaire pour Casanova, du réalisateur suédois Lasse Hallström. L'année suivante, elle apparaît dans Van Wilder 2: Sexy Party, ou encore dans le soap Amour, gloire et beauté. Alors que la CW cherche à apporter une une touche féminine dans sa troisième saison de Supernatural, elle manque le rôle de Ruby obtenu par Katie Cassidy. En consolation, la chaîne lui confie, pour quelques épisodes, le personnage de Bela Talbot, une voleuse qui va quelque peu déranger les frères Winchester.

En 2008, alors qu'elle commence doucement à se faire connaître, la jeune femme interprète Emily, la fille de Ray (Gregory Itzin), qui va tout faire pour sauver la relation de ses parents dans la comédie dramatique Float. L'actrice enchaîne jusqu'en 2010 les différents plateaux dans plusieurs petits rôles pour des séries. Nous la retrouvons, le temps d'un épisode, dans la saison 2 de Life, dans Les Experts : Manhattan ou encore Cold Case, et comme réceptionniste pour Modern Family. Grâce à ces diverses apparitions, l'équipe de Vampire Diaries la veut dans son équipe pour se glisser dans la peau de Rose, un vampire de plus de 500 ans, qui est à l'origine de la transformation de Katherine. Dans le même temps, elle enfile la combinaison de l'hôtesse de course mortelle dans Death Race 2, accompagnée de Sean Bean, Luke Goss, ainsi que Ving Rhames.

CBS la contacte en 2011 pour sa nouveauté Heavenly, mettant en scène une drôle d'alliance entre une avocate et un ange devenu humain qui vont faire équipe pour sauver la vie de leurs clients. Malheureusement, le projet ne dépassera pas de la case pilote. Elle rejoint alors Zachary Levi et Yvonne Strahovski pour la fin de saison 4 de Chuck. Lauren s'engage pour cinq épisodes et devient un proche de Chuck avant de le trahir. Mais en octobre, alors que The Walking Dead, du créateur Frank Darabont, surprend l’Amérique, la chance lui est offerte d'endosser le rôle de Maggie Greene. Fille aînée d'Hershel, elle vit dans une ferme où se réfugiera la bande de Rick lors de la seconde saison. Sa relation avec Glenn lui permet de gagner de l'importance au sein du groupe et d'aller au combat lorsque cela s'avère nécessaire.

Lauren Cohan varie ses activités entre deux épisodes en apparaissant dans New York Unité spéciale, ou encore en prêtant sa voix à Juliana, femme infidèle et sexy dans la série d'animation Archer. Sa carrière commençant à décoller, elle obtient une place en 2014 aux côtés des impressionnants Terry Crews et Sylvester Stallone dans Reach Me.