Graduada en la academia Sagrado Corazón, estudió posteriormente en el conservatorio Walden Theatre (Louisville) y en la Juilliard School.

[3]​ Entre sus muchos papeles, destaca el de Debra Morgan en Dexter (Showtime).

[7]​ Dos años después, en diciembre de 2010, Hall y Carpenter emitieron un comunicado en el que anunciaban que habían solicitado el divorcio, alegando diferencias irreconciliables, tras haber estado separados «durante algún tiempo».

[8]​ El 10 de febrero de 2015, se anunció que Carpenter y el músico Seth Avett (1980-) estaban comprometidos y esperando su primer hijo.

En agosto de 2015, se reveló que Carpenter había dado a luz a su hijo en mayo y admitió que estaba embarazada de ocho meses y medio cuando rodaba el episodio piloto de Limitless.