Rachel Keller asistió al Conservatorio Saint Paul para Artistas Escénicas y se graduó en 2014 de la Universidad Carnegie Mellon. Al año siguiente, comenzó su carrera con papeles en varios cortometrajes y papeles de estrella invitada en las series de televisión The Mentalist (2015) y Supernatural (2015). Keller recibió un amplio reconocimiento por su papel recurrente como Simone Gerhardt en la segunda temporada de la serie de televisión de antología de FX Fargo (2015). En 2016 fue elegida para interpretar a Sydney "Syd" Barrett, la protagonista femenina de la serie Legion (2017-2019) de FX. Al finalizar esta serie, la actriz continuó con el papel de Cassandra Pressman en la serie dramática de misterio de Netflix The Society (2019). En el 2020, fue elegida para protagonizar Tokyo Vice (2022), serie de HBO Max que sigue a un periodista occidental que trabaja para una publicación en Tokio que se enfrenta a uno de los jefes criminales más poderosos de la ciudad.
