Édesapja, John Bullock alabamai énektanár; édesanyja, Helga Meyer operaénekesnő révén német származású; fiatal korában 12 évet töltött Németországban (Bajorországban) és Európa más országaiban. Folyékonyan beszél németül, és maga szinkronizálja németre filmjeit.

Már nyolc éves korában fellépett Nürnbergben, Bécsben és Salzburgban. Az USA-ba való visszatérte után az Észak-Karolina-i Greenville-ben színészetet tanult. Miután az egyik vizsgaelőadáson Csehov Három nővérében sikert aratott, 1990-ben a A dolgozó lány című tévésorozatban, majd 1991-ben a Szerelmi bájitalban kapott főszerepet. Az Amit szerelemnek hívnak című filmben nemcsak szerepelt, hanem ő írta a Heaven Knocking on My Door című betétdalt is. Az igazi áttörést 1994-ben a Féktelenül című filmje jelentette. Annie-nak, a hétköznapi lánynak a megformálása felkeltette Jon Turteltaub rendező figyelmét, aki pont egy ilyen karaktert keresett az Aludj csak, én álmodom című filmjéhez.

1996-ban a legjobban fizetett színésznők közé emelkedett, amikor 6 millió dollárt kapott a Ha ölni kell című filmben nyújtott alakításáért. 1998-ban rendezett egy fél órás kisfilmet, a Making Sandwiches-t, amelynek nem csak a rendezője, de forgatókönyvírója és főszereplője is volt.

A Mint a hurrikánban Ben Affleck volt a partnere, a Zsaru pánikban című fekete komédiában pedig Liam Neeson társaságában szerepelt. A Beépített szépség című filmben egy okos és ügyes FBI-ügynököt játszik, aki – a film elején – a legkevésbé sem alkalmas egy szépségversenyen való megmérettetésre.

„Szeretem a humort. Mindig hanyatt dobom magam tőle. Ez egy olyan dolog, amiből sohasem elég. Ha jól adják elő, akkor nagyszerű. De ha rosszul, akkor borzalmas tud lenni.”