Su madre se casó con Peter Palzis, un director de personal, que posteriormente la adoptó.

De niña, pasó un tiempo viviendo en Irak y también en Australia, donde asistió a la Pembroke School en Adelaida.

Asistió también a la escuela Punahou y estudió teatro en la Universidad del Sur de California.

Preston se casó en 1991 con John Travolta, su compañero de reparto en la película Los expertos.

La pareja volvió a trabajar junta en algunos proyectos posteriores, como la película de ciencia ficción Battlefield Earth (2000), basada en la novela homónima de L. Ron Hubbard, y la comedia Old Dogs (2009).