Dès l’âge de sept ans, et jusqu’à son adolescence, la belle américaine suit des cours de salsa dans une troupe de jeunes danseurs, avant d’intégrer différentes écoles d’arts dramatiques et de théâtre expérimental à New York. C’est alors qu’elle se produit sur la scène du American Stage Theatre dans la pièce The Last Moments in the Life de Frida Kahlo, qui marque ses véritables débuts en tant que comédienne. En 2004, elle décroche un rôle dans deux épisodes de New York Police Judiciaire qui la propulse sur le petit écran. Elle enchaîne directement avec d’autres épisodes de séries télévisées populaires, dans lesquels elle joue des personnages secondaires, comme dans le thriller fantastique Eleventh Hour de la chaîne CBS, ou le soap à succès American Wives, sur les vies tourmentées de femmes de militaires. Rodriguez y incarne l'épouse du sergent Pete Evans dans la saison 4 du show. L’année 2010 marque son entrée au cinéma dans La Guerre des pères, une comédie romantique avec Forest Whitaker et America Ferrera. Elle chausse ensuite ses baskets pour interpréter une danseuse de hip-hop dans Go For It !, un ersatz de Sexy Dance, avant de retrouver la bande d’amis de Happy Endings, la série comique d’ABC avec Eliza Coupe et Elisha Cuthbert, pour le dernier épisode de la première saison.
Sa carrière télévisuelle s’étoffe petit à petit en multipliant les participations : elle rejoint l’équipe d’investigation de Simon Baker dans un épisode de la saison 4 de The Mentalist et joue la séduisante Beverly dans Amour, gloire et beauté. En 2012, l’actrice est Majo Tonorio, une rappeuse qui doit faire face à un producteur véreux, dans Filly Brown, qui lui offre la possibilité de se hisser en haut de l’affiche. Mais elle se prête également au jeu du thriller Enter the Dangerous Mind avec Nikki Reed, la bad girl de Thirteen, et s’offre un retour à la comédie aux côtés d’Ana Ortiz, la sœur aînée d’Ugly Betty, dans Sleeping with the Fishes, le premier long-métrage de Nicole Gomez Fisher.
L'artiste gagne en popularité grâce à la CW qui lui confie le rôle principal féminin de sa nouveauté de l’automne 2014, Jane the Virgin, le show déjanté adapté de la telenovela vénézuelienne Juana la Virgen, qui met en scène la vie torturée de Jane Villanueva, une jeune femme qui a subi une insémination artificielle par accident et doit alors gérer une grossesse qui n’avait jusqu’ici pas de place dans sa vie. Rodriguez campe le personnage éponyme de la série et revient au cinéma la même année dans le drame familial Sticky Notes, avec Justin Bartha et Rose Leslie.
Stéphane Villeneuve