Elisabeth Singleton Moss nació el 24 de julio de 1982, en Los Angeles, California, Estados Unidos. Es hija de los músicos Ron y Linda Moss. De niña, su sueño fue convertirse en bailarina y, en búsqueda de ese sueño, Elisabeth se mudó a Nueva York, donde ingreso a la academia School of American Ballet. Durante la época en la academia de danza, Moss empezó a acudir a audiciones como actriz. Debuto en televisión en 1990, en la serie Lucky Chances. Aunque Elisabeth se graduó de la academia de danza en 1999, la joven ya tenía un respetable currículo como actriz en series y comerciales.

En 1999, Elisabeth formo parte del reparto, junto a Angelina Jolie y Winona Ryder, en la cinta Girl Interrupted (1999), de James Mangold. Sus apariciones en cine continuaron con las cintas Anywhere but here (1999), al lado de Susan Sarandon y Natalie Portman, The Missing (2003), con Tommy Lee Jones y Cate Blanchett y El camino (2008), entre otras.

Ha participado en series como The West Wing, Law & Order, Grey´s Anatomy y Ghost Whisperer. Pero es su papel como Peggy Olson, en la celebrada serie Mad Men, la que lanzó a la fama su, ya extensa, carrera. Por su participación en la serie, Elisabeth ha sido nominada a los Globos de Oro, además de ganar el SAG Award en 2010, al lado de sus compañeros de reparto.

Aunque el papel de Peggy es el más famoso en su carrera, Elisabeth ha seguido trabajando en proyectos exitosos, como la serie Top of the Lake, por la cual gano el Globo de Oro como mejor actriz, además de las cintas High-Rise (2015), Truth (2015) y Queen of Earth (2015), entre varias más.