Ally Walker nasceu em Tullahoma, Tennessee e cresceu em Santa Fe, Novo México. A atriz Ally Walker estudou biologia e química na Universidade da Califórnia em Santa Cruz e passou a trabalhar para uma empresa de engenharia genética em São Francisco. Ao passar um semestre na Faculdade de Artes de Richmond, em Londres, Ally interessou-se por teatro, mas não o seguiu em lugar de sua educação em ciências. Após graduar-se em ciências, Ally continuou a trabalhar em engenharia genética, mas sua vida mudou um dia quando um produtor a descobriu em um restaurante de L.A. e a lançou em seu primeiro projeto.
Daquele ponto em diante, Ally fez sua marca na televisão e no cinema, estrelando em Santa Barbara (1984) e True Blue (1989), vencedora do Emmy, seguida pelo clássico cult Singles (1992) e pelo filme de ação Universal Soldier ( 1992). Ally então voltou para a TV, interpretando um detetive particular na série Moon Over Miami (1993). Foi durante este tempo que Ally foi oferecida a oportunidade de testar tanto "Rachel" quanto "Monica" para NBC's Friends (1994), escolhendo em vez disso assumir um tipo diferente de papel cômico no filme Steal Big Steal Little (1995) , estrelando ao lado de Andy Garcia e dirigido por Andrew Davis.
Embora Walker tenha aparecido em vários filmes de telão, ela é popularmente lembrada como "Ashley Bartlett Bacon", a namorada de Peter Gallagher em Enquanto você dormia (1995). Seu papel mais notável, no entanto, foi o de "Dr. Samantha Waters" em Profiler (1996), onde ela interpretou um psicólogo forense com um passado sombrio. O show foi um pioneiro no que é hoje o fenômeno do drama forense, e combinou o padrão "whodunit" com um toque intuitivo / psíquico que muda a paisagem da televisão. Muitos creditam a Profiler (1996) pavimentar o caminho para programas de sucesso como CSI: Crime Scene Investigation (2000), Medium (2005) e The Mentalist (2008). Na época, Walker era a única mulher solteira na televisão em rede e ficou entre as dez mais no ranking mundial durante vários anos que se seguiram à sua execução.
Alguns compararam Ally a Leigh Anne Tuohy, que foi interpretada por Sandra Bullock no filme The Blind Side (2009), por fazer seu documentário, "For Norman...Onde quer que você esteja". Filmado em 2005, narra a experiência de Ally através do Los Angeles Foster Care System, uma jornada que ela foi inspirada a tomar depois de ajudar um bebê de um ano e sua mãe a sair das ruas. O filme expõe os erros no sistema, mas nunca perde de vista o fato de que o próprio sistema é necessário. Este projeto sincero ganhou o prêmio de Melhor Documentário no Festival Internacional de Cinema de San Fernando Valley, bem como o Prêmio Campeão de Consciência no Festival de Cinema do País do Vinho. Ally voltou para a pequena tela em "Tell Me You Love Me" da HBO (2007), um show que ocupa um lugar especial em seu coração. Era uma representação honesta de pessoas em relacionamentos, cheias de cenários que eram delicados e crus. "Explorar a intimidade de maneira tão honesta e corajosa foi um sonho que se tornou realidade para mim", diz Walker. "Eu fui educado nos filmes dos anos 70, e o material que nos foi dado no programa foi uma espécie de retrocesso para uma época em que os filmes eram sobre pessoas, não sobre explosões de carros". Ally também continuou a ser visto na tela grande, mais recentemente estrelando Toe to Toe (2009) e Wonderful World (2009), ao lado de Matthew Broderick.
No entanto, em uma completa face, Ally agora pode ser visto como o sociopata, "ATF Agent June Stahl", em Sons of Anarchy (2008), série de sucesso dramático da FX. Originalmente lançada para três episódios pelo criador do programa, Kurt Sutter, Ally vem se repetindo a cada ano, e agora está em sua terceira temporada.
Walker apoiou o Fundo de Defesa Ambiental e o CYFC - Children Youth and Family Collaborative, entre muitas outras organizações infantis. Ela reside em Santa Monica com seu marido, três meninos John Walker, William, Caleb e seus três cachorros - Flora, Daisy e Flower, dois vira-latas e um rottweiler.