Originaire d'une bourgade de l'Iowa, Michelle Lynn Monaghan a débuté au cinéma avec un petit rôle dans
Perfume de Michael Rymer et a joué la secrétaire de Richard Gere dans
Infidele d'Adrian Lyne.
Interprète du rôle de Kimberly Woods durant la saison 2002-2003 de "Boston Public", elle a tourné en vedette face au clan Douglas (Michael, Kirk, Cameron et Diana) dans
Une Si Belle Famille de Fred Schepisi et a également inscrit à son actif
Winter Solstice de Josh Sternfeld, avec Anthony LaPaglia, et
Mr. And Mrs. Smith de Doug Liman, avec Brad Pitt et Angelina Jolie.
Après avoir tenu autant de rôles secondaires, elle interprète, en 2005, l'égérie de Robert Downey Jr. dans le thriller néo-Chandlérien
Shane Black'S Kiss Kiss Bang Bang et tient ainsi le premier rôle féminin.
En 2006, elle est à l'affiche de deux films importants,
Syriana avec George Clooney, et
L'Affaire Josey Aimes avec Charlize Theron.
En mai 2006, il est possible de la voir dans le très attendu
Mission Impossible 3 aux côtés de Tom Cruise.
Ensuite, Michelle Monaghan se frotte au thriller pour Ben Affleck, dans
Gone Baby Gone, et touche à l'espionnage avec
L'Oeil Du Mal de D.J. Caruso. La comédienne ne délaisse pourtant pas les comédies à l'eau de rose telles que
Les Femmes De Ses Rêves aux côtés de Ben Stiller, et
Le Témoin Amoureux de Paul Weiland, dans laquelle elle campe une future mariée, dont le garçon d'honneur est fou amoureux.
Deux années plus tard, on retrouve
Michelle Monaghan dans la comédie décalée
Date Limite avant de la voir donner la réplique à Stephen Dorff pour le film de Sofia Coppola,
Somewhere. L'année suivante, elle joue les demoiselles en détresse pour le thriller
Source Code aux côtés de Jake Gyllenhaal.