Diplômée de l’American Musical and Dramatic Academy, Gretchen Mol débute sa carrière dans
Girl 6 de Spike Lee. Elle travaille par la suite avec Abel Ferrara, Paul Shrader, Neil LaButte ou Woody Allen en alternant théâtre et cinéma. Elle interprète la célèbre pin-up des 50’s,
Betty Page, dans le film éponyme puis Grace dans
Puccini Et Moi de Maria Maggenti.