Aoki Devon a grandit en Californie et à Londres, où elle est allée au lycée The American School in London. Son père, Rocky Aoki, est d'origine américano-japonaise. Il a d'abord été lutteur olympique puis le fondateur et propriétaire de la chaine de restaurants Benihana. Sa mère, Pamela Hilburger, est une joaillière d'origines anglaise et allemande. Aoki a été découverte à New York lors d'un concert du groupe Rancid où elle s'était introduite par effraction. Elle commence sa carrière de mannequin à 13 ans. La même année, sa marraine la présente à Kate Moss qui la prendra plus tard sous son aile. Elle signe un contrat avec Storm Model Management à 14 ans.

En 1998, à 16 ans, Devon remplace Naomi Campbell en tant qu'égérie de Versace. Pourtant bien notée au lycée, Devon choisit de ne pas aller à l'université, pensant que travailler en voyageant lui apporterait une plus grande éducation qu'un diplôme. Aoki a été mannequin pour Lancôme, Chanel et Versace. Aoki mesure 1,65 m ce qui est peu courant pour ce métier ou la taille requise est plutôt 1,73 cm. Aoki a participé à différentes campagnes de publicité pour Chanel Couture (avec Karl Lagerfeld), Versace (Steven Meisel), YSL, Hugo Boss et d'autres. Ses mensurations sont 84-58.5-84 cm, et elle taille du 34. Ses yeux sont couleur noisette.

Au début de sa carrière, Aoki a fait des apparitions dans des clips, tels Electric Barbarella de Duran Duran et Something About the Way You Look Tonight d' Elton John. Elle participe aussi à la vidéo de Ludacris Act a Fool qui fait partie de la bande originale de 2 Fast 2 Furious. En tant qu'actrice, elle a joué dans les films 2 Fast 2 Furious, D.E.B.S., Sin City, Dead or Alive, L'Ultime Affrontement et Mutant Chronicles. Elle ne possédait pas de permis de conduire avant Fast and Furious 2, aussi a-t-elle du apprendre durant le tournage. Aoki a choisi International Creative Management pour la représentation et The Firm pour son management de carrière.

Aoki a fait la couverture à trois reprises du magazine I-D. Elle a été la figure de Lancome pendant quatre ans. Elle a aussi posé pour le photographe Leslie Kee dans le livre de charité Super stars dédié aux victimes du tsunami en Asie en 2004. En 2007 elle crée des jeans pour Levi's pour une ligne asiatique. Elle a fait un retour pour les défilés en automne 2008 à Londres pour Chanel. Elle travaille maintenant avec One Management New York (propriété de sa mère), d-management à Milan et City à Paris. Aoki vit seule à Los Angeles et garde secrète sa vie privée. Elle s'est affichée avec Lenny Kravitz. Elle aime écrire de la poésie, la batterie et possède 2 serpents comme animaux de companie.