[22]​ McAdams se educó en Myrtle Street Public School y más tarde en el Central Elgin Collegiate Institute.

[35]​[36]​ Más tarde, McAdams obtuvo una nominación al premio Genie en Canadá por su papel en el drama Perfect Pie.

[20]​ En 2002, hizo su debut cinematográfico en Hollywood con Rob Schneider y Anna Faris en la comedia The Hot Chick, que McAdams ha descrito como un "gran hito" en su carrera.

[49]​ Mick LaSalle del San Francisco Chronicle sintió que "McAdams aporta glamour y magnetismo a Regina, pero también el indicio correcto de distancia cómica".

[55]​ Más tarde, en 2004, McAdams protagonizó junto a su compañero canadiense Ryan Gosling en el drama romántico The Notebook, basado en la novela homónima de Nicholas Sparks.

Interpretó a Allie Hamilton, una adinerada belleza sureña que tiene un romance prohibido con el pobre trabajador de Gosling, Noah Calhoun.

[73]​ En 2005, McAdams actuó junto a Owen Wilson, Vince Vaughn y Bradley Cooper en la comedia romántica Wedding Crashers.

[76]​ Manohla Dargis de The New York Times sintió que McAdams "aprovecha al máximo su carácter subdesarrollado" y "se vuelve más atractivo con cada nuevo papel".

[79]​ Se sintió atraída por las cualidades identificables de su personaje: "No era una súper mujer sudada, con camiseta sin mangas y con Uzi".

[93]​ Durante ese período, McAdams rechazó papeles en las películas The Devil Wears Prada (2006), Casino Royale (2006), Mission: Impossible III (2006) y Get Smart (2008).

McAdams interpretó a Della Frye, una reportera en línea que investiga una posible conspiración con el personaje de Crowe, una veterana periodista impresa.

[108]​ McAdams visitó las oficinas de The Washington Post y se reunió con políticos en Capitol Hill para realizar su investigación.

[116]​ Peter Travers de Rolling Stone dijo: "Vería a la vibrante Rachel McAdams y Eric Bana en cualquier cosa, pero The Time Traveler's Wife lo está presionando".

[117]​ Betsy Sharkey de Los Angeles Times la encontró "luminosa [todavía], lamentablemente, su habilidad como actriz está en vano".

[124]​ En 2010, McAdams protagonizó con su coprotagonista de The Family Stone, Diane Keaton, y Harrison Ford la comedia Morning Glory.

[125]​ El director de la película, Roger Michell, tuvo varias cenas con McAdams y la convenció para que se uniera al elenco.

[129]​ Lou Lumenick del New York Post quedó impresionado por "su don para la comedia física",[130]​ al igual que Andrew Barker de Variety.

[137]​ La película se rodó en París y McAdams ha dicho que la experiencia "siempre tendrá un gran lugar en mi corazón".

[139]​ Richard Corliss de Time "sintió pena por McAdams, cuya presencia usualmente ganadora se convierte en un cliché hostil".

[152]​ En 2012, McAdams actuó junto a Channing Tatum en el drama romántico The Vow, basado en una historia real.

[157]​ Joseph Amodio de Newsday sintió que McAdams, "exudando su extraña calidez habitual en la pantalla", "es el verdadero atractivo".

[162]​[163]​ En 2013, McAdams coprotagonizó junto a Ben Affleck en el drama romántico de Terrence Malick, To the Wonder.

[171]​ En 2013, McAdams protagonizó la comedia dramática romántica de Richard Curtis, About Time, junto a Domhnall Gleeson.

[194]​[195]​ Luego protagonizó con Bradley Cooper —con quien actuó en Wedding Crashers—, Emma Stone y John Krasinski, la comedia dramática romántica Aloha de Cameron Crowe.

[196]​ Si bien la película recibió una reacción negativa y controversia tanto de la crítica como del público,[197]​ McAdams fue elogiada.

[201]​ Coprotagonizó con James Franco, Charlotte Gainsbourg y Marie-Josée Croze el drama Every Thing Will Be Fine, de Wim Wenders.

[205]​ Recibió una nominación al Premio de la Crítica Televisiva como mejor actriz en una película o miniserie por su papel.

[215]​ Manohla Dargis de The New York Times dijo que McAdams "hace un trabajo encantador aquí para transmitir a una mujer angustiada por su situación existencial".

[220]​ En septiembre del mismo año prestó su voz para la serie animada de Marvel Studios What If...?

[231]​[232]​ En 2011, McAdams apoyó a Foodstock, una protesta contra una mega cantera de piedra caliza propuesta en Melancthon, Ontario.