Adolescente, elle s’inscrit dans des clubs de théâtre, puis à la Tisch School of the Arts, une section de l’université de New York qui forme aux métiers des arts du spectacle.En 2007, sa persévérance finit par porter ses fruits puisqu'elle obtient un second rôle dans Dark matter au côté de Meryl Streep.En 2009, elle accède à la notoriété grâce à son rôle de Veronica Callahan, une infirmière dans la série télévisée américaine, Mercy Hospital.Trois ans plus tard, elle est en tête d'affiche de The Lucky One avec Zac Efron, un grand succès puisque le film se place deuxième au box-office américain dès sa première semaine de sortie.L'acteur-réalisateur américain Ben Affleck lui donnera ensuite sa chance dans son film politique Argo, en lui demandant d'interpréter son épouse.En août 2012, elle décroche le rôle de Piper Chapman dans Orange Is the New Black, la nouvelle série produite et diffusée par Netflix. Face au succès important, Orange Is The new Black est l'une des séries les plus plébiscitées par le public et la critique de ces dernières années.Deux fois nommés aux Golden Globes,  Taylor Schilling obtient en 2014 le Screen Actors Guild Awards.