Nascida no sul da Califórnia, Fiona Gubelmann foi criada em San Diego e depois se mudou para Los Angeles para cursar a UCLA, onde estudou teatro. Enquanto na UCLA, ela conheceu seu marido, o ator Alex Weed.
Fiona é mais conhecida como a protagonista feminina de Wilfred (2011), aclamada pela crítica e apareceu em muitas das principais séries da televisão, incluindo Mad Men (2007), Modern Family (2009) e New Girl (2011), para citar alguns. Em 2016, ela foi a protagonista do bem-sucedido filme Hallmark Tulips in Spring (2016), do filme independente 911 Nightmare (2016) e do filme Lifetime Mommy's Little Girl (2016).
A partir do início de 2017, ela pode ser vista em duas novas séries. Ela interpreta Lori na série de sucesso da Netflix / Norman Lear, One Day at a Time (2017) e na primavera estará estrelando a série produzida pela Star Jones, Daytime Divas (2017), contracenando com Vanessa Williams.
