1987'de Raleigh, Kuzey Carolina'da dünyaya geldi. Wood, aktris ve oyuncu koçu Sara Lynn Moore ve aktör, şarkıcı, tiyatro yönetmeni ve oyun yazarı Ira David Wood III’ün kızıdır. İki erkek kardeşi olan Evan’ın, Ira David Wood IV adlı kardeşi de kendisi gibi oyuncudur. Wood, Yahudi bir aileye mensuptur. Çocukluk yıllarında kardeşleriyle birlikte babası tarafından yönetilen “Theatre in the Park” da (Park Tiyatrosu) aktif olarak rol almıştır. Wood, evde öğrenim görmüş ve 15 yaşında liseden mezun olmuştur. Ayrıca taekwondo’da siyah kuşak sahibidir. Evan Rachel Wood, anne ve babası boşandıktan sonra annesi ile birlikte 1996 yılında Los Angeles’a taşınmış -, aralarında American Gothic ve Once and Again’i de sayabileceğimiz çeşitli televizyon dizilerinde rol alarak oyunculuk kariyerine başlamıştır. Oyuncu olarak ilk çıkışını ise 2002 yapımlı Little Secrets (Küçük Sırlar) adlı filmle yapmış ve tartışmalı bir film olan 2003 yapımı Thirteen (Onüç) filmindeki rolüyle de Golden Globe ödüllerinde en iyi kadın oyuncu dalında aday gösterilerek yetişkin bir oyuncu olarak kabul görmeye başlamıştır. Bu çıkışın ardından sırasıyla, Prettt Persuasion (2005), Down in the Valley (2006), Running with Scissors (2006), King of California (2007), Golden Globe ve Oscar ödüllerine aday gösterilen müzikal Across the Universe (2007), Animasyon filmi Battle for Terra (2008), The Life Before Her Eyes (2008), Venedik Film Festivali Altın Aslan ödülü alan Wrestler (2008) filmlerinde rol almıştır.

Wood'un eleştirmenlerin övgülerini alan oyunculuğu ve şahsı ile ilgili olarak The Guardian gazetesinde “yaşından olgun” ve “jenerasyonunun en iyi oyuncularından” olarak tanımlanmıştır. 2007 yılında Marilyn Manson ile olan ilişkisi açığa çıkmış ve magazinsel olarak çok göz önüne düşmüştür. İki sevgili bir partide tanışmışlar, Wood’un daha sonra yaptığı açıklamaya göre, Manson’un sürekli kullandığı siyah eye liner’ından çok etkilenmiştir.  2009 yılı içerisinde Phantasmagoria: The Visions of Lewis Carroll adlı filmde karşımıza çıkmaya hazırlanıyor. Aynı zamanda müziği filmden öne çıkarmayı istediğinden şarkıcılık kariyerine başlamak üzere kolları sıvayan Wood, 2008 yılından bu yana çıkaracağı albüm üzerinde çalışmalara ağırlık vermektedir. Across the Universe'ün yardımcı oyuncusu Jim Sturgess ile birlikte, Broadway'de 25 Şubat 2010’da sahneye konulan U2 grubunun solisti Bono ve The Edge tarafından yazılan ve müzikleri bestelenen Spider – Man müzikalinde rol almıştır. Wood, 2009 Ağustos'unda yayınlanmaya başlayan True Blood dizisinde Sophie-Anne Leclerq karakteriyle rol almıştır. 2016'da yayınlanmaya başlayan Westworld dizisinde Dolores Abernathy karakterini canlandırmıştır.

İngiliz aktör Jamie Bell ile 2000'li yıllarda birliktelik yaşayan Wood, daha sonra Marilyn Manson ile birliktelik yaşamıştır. 2012'de Jamie Bell ile evlenen Wood, 2013'te bir erkek çocuk dünyaya getirdi. Ancak 2014'te ayrıldılar.