V roce 2007 absolvovala školu dramatických umění na University of Southern California. Hned tentýž rok Deborah Ann Woll debutovala na filmovém plátně, a to ve snímku Aces 'N' Eights.
Úspěšnou kariéru Deborah Ann Woll nastarovala rolí Jessicy Hamby v seriálu HBO True Blood: Pravá krev, za niž byla nominována na Screen Actors Guild Award. Následně se předvedla jako Karen Page v marvelovských seriálech Daredevil, The Defenders a The Punisher.
Objevila se v thrilleru Mother's Day či v komedii Ruby Sparks. Jednu z ústředních postav Deborah Ann Woll ztvárnila ve sportovním dramatu Seven Days in Utopia, v hororovém thrilleru Room: Tournament of Champions (Úniková hra: Turnaj šampiónů) či v sci-fi tragikomedii Deborah.
Je také propagátorkou osvěty o choroiderémii, genetické nemoci způsobující slepotu, kterou trpí herec E. J. Scott, kterého si vzala v roce 2018. Deborah Ann Wollová se věnuje též charitě. Podpořila např. organizace Oceana a Choroideremia Research Foundation.