Alexie Gilmore apparaît sur les écrans à partir des années 2000. Elle débute dans
Famous de Griffin Dunne en 2000. Elle obtient un tout petit rôle même pas crédité dans
Le Diable S’habille En Prada.
Après une succession de petits rôles dans des films qui ne franchiront pas l'atlantique, elle apparaît dans
Un Jour, Peut-être en 2007. Ses rôles deviennent un peu plus important après sa courte apparition dans ce film. En 2008, elle est en tête d'affiche aux côtés de Matthew McConaughey dans
Surfer Dude, puis elle joue avec Scott Caan et Erika Christensen dans
Mercy en 2009.