Bukan berakting, Alexis Bledel sebenarnya memulai karier sebagai seorang model sejak duduk di bangku SMA. Paras cantiknya saat remaja membuat Alexis Bledel berkali-kali menjadi model pada sampul majalah-majalah terkenal, seperti Teen People, TV Guide, Latina, Entrtainment Weekly, WWD, dan Elle Girl.
Penampilan perdananya saat itu yakni di drama Komedi Gilmore Girls sebagai Rory Gilmore, tokoh utama. Serial TV yang tayang selama tujuh musim dari 2000 hingga 2007 ini berhasil melambungkan nama Alexis Bledel.
Setelah kesuksesan Gilmore Girls, Alexis Bledel memenangkan penghargaan sebagai Best Performance in A TV Drama Series – Leading Young Actress dari Young Artist Award pada 2001, Best Actress dari Family Television Award pada 2002, dan TV – Choice Comedy Actress dari Teen Choice Award pada 2005.
Berkat serial TV Gilmore Girls pula, Alexis Bledel mendapatkan kesempatan emas untuk tampil sebagai pemeran utama dalam film populer Tuck Everlasting’l (2002), The Sisterhood of The Traveling Pants (2005), The Sisterhood of The Traveling Pants 2 (2008), Sin City (2005), dan masih banyak lagi.