Ali Larter 13 yaşında model olarak başladığı kariyerine 17 yaşında bir süre Japonya'da kalarak ara verdi. Daha sonra taşındığı Los Angeles'ta oyunculuk eğitimine başladı. Profesyonel olarak kamera karşısına ilk kez 1997 yılında "Chicago Sons" dizisinde çıktı. 1999 yılında sinema kariyerine "Varsity Blues" ve "House on Haunted Hill" filmleri ile başladı. 2002 yılında Stuff dergisi tarafından "102 sexiest women in the world" (Dünyadaki 102 seksi kadın) değerlendirmesinde 40. sırayı aldı. "Son Durak" (2000) ve "Son Durak 2" (2002) filmleriyle adını duyurdu. Daha sonra "Heroes" dizisinde canlandırdığı "Niki Sanders" rolü ile daha geniş kitlelerce tanındı.