Deborah Ann Woll, 7 Şubat 1985'te Brooklyn, New York'ta doğdu. Babası mimar, annesi ise Berkeley Carroll School'da öğretmendir. İrlanda ve Alman kökenli olan Woll, Packer Collegiate Institute'da eğitim aldı. Ardından USC School of Theatre'dan 2007 yılında Güzel Sanatlar Lisans derecesiyle mezun oldu ve Londra'daki Royal Academy of Dramatic Arts'ta eğitimine devam etti.Woll, oyunculuk kariyerine 2007 yılında Life, ER, CSI: Crime Scene Investigation, My Name Is Earl ve The Mentalist gibi televizyon dizilerinde konuk oyuncu olarak başladı. 2008'de HBO'nun popüler dizisi True Blood'da Jessica Hamby rolüyle büyük bir çıkış yaptı. Başlangıçta yan karakter olarak başlayan Woll, ikinci sezonda ana kadroya katıldı ve dizi sona erene kadar bu rolü sürdürdü. Bu performansıyla 2009'da Satellite Ödülü'nde En İyi Kadro ödülünü uzandı ve Screen Actors Guild Ödülleri'nde aday gösterildi.

2015-2018 yılları arasında Marvel Sinematik Evreni'nin Daredevil dizisinde Karen Page karakterini canlandırdı. Aynı karakter ile The Punisher (2017-2019) ve The Defenders (2017) gibi diğer Marvel yapımlarında da boy gösterdi. Daredevil'daki performansı ona Saturn Ödülü adaylığı getirdi. 2019 yılında ise Escape Room adlı aksiyon-gerilim filminde rol aldı ve film globalde büyük ticari başarısı yakaladı. Woll, bu rol ile 2021'de Escape Room: Tournament of Champions filminde ile tekrar kamera karşısına geçti. Ayrıca 2022'de God of War: Ragnarök video oyununda Faye karakterini seslendirdi ve ilk kez bir karakterin hareket yakalama performansını gerçekleştirdi. Aynı yıl, San Diego'daki Old Globe Tiyatrosu'nda The Taming of the Shrew adlı oyunda Katherine'i canlandırdı.

2023 yılında Washington, D.C.'deki Arena Stage'de Angels in America: Millennium Approaches oyununda Harper rolüyle sahne aldı. Woll ayrıca 2025'te Daredevil: Born Again dizisinde Karen Page rolü ile yeniden kamera önüne geçti. Bilgisayar ve konsol oyunlara olan tutkusu ile de tanınan Woll, eğlence sektörünün farklı alanlarında başarılarını sürdürmeye devam etmektedir.