Adrianne Palicki est née le 6 Mai 1983 à Toledo, dans l'Ohio, où elle a été élevée par ses parents, Jeff et Nancy. Elle a un grand frère, qui s'appelle Eric et qui est dessinateur de comicbooks.
Adrianne, que l'on appellait "Annie" lorsqu'elle était plus jeune, n'a jamais vraiment était passionnée par la comédie jusqu'à ce qu'elle soit élève en deuxième année au lycée Whitmer, où elle concourait pour devenir reine du bal de promo.
Durant ses années lycée, elle a aussi été pom-pom girl pendant un an (mais elle a démissionné car son équipe ne gagnait jamais!), et elle jouait au baseball.
Elle reviendra vers sa passion naissante pour la comédie quelques temps plus tard, refusant d'aller à l'université pour faire du mannequinat et d'autres tremplins de talent.
Ces deux premiers projets était des téléfilms "Rewrite" et "Getting Rachel back", dans lesquels elle utilisait son nom "Annie" avant de le changer en "Adrianne" en 2003.
Elle a par la suite essayé d'autionner pour des pilotes de séries télé, et elle a décroché plusieurs rôles, mais malheureusement, ces pilots n'ont jamais été retenus par les chaînes de télévision. On peut notamment citer "Mercy Reef" (= le pilote de la série "Aquaman") où elle devait jouer un sirène nommée Nadia, ou encore "The Robinsons: Lost in space" avec le rôle de Judy Robinson.
Elle est apparue en tant que guest-star dans des séries telles que "Les Experts", "Quintuplets", "Smallville" ou encore "North shore".
Après ses quelques apparitions dans Supernatural, où elle tenait la petite amie défunte de Sam, Jessica, elle décroche le rôle de Tyra Collette dans le show de la NBC "Friday Night Lights".
Pour l'avenir, elle décrète vouloir débarquer dans l'industrie de Hollywood et jouer dans des films pour le cinéma.