Paz de la Huerta est une actrice et mannequin américaine. Son père tient une ferme en Espagne, tandis que sa mère collabore à un programme de contrôle des naissances dans les pays en développement. Paz de la Huerta a une sœur, prénommée Rafaela et née en 1982. Diplômée de la Saint Ann’s School de New York, elle rejoint l’Actors Studio où elle suit les cours de Marcia Haufrecht. Elle se familiarise dès son plus jeune âge à l’ambiance des plateaux de tournage, puisqu’elle fait ses premiers pas devant les caméras à seulement quatre ans. Quelques années plus tard, elle entre au Buck's Rock Camp, un établissement qui propose des ateliers d’arts dans le Connecticut. La jeune New-yorkaise s’y forme au design, discipline où elle excelle. Elle est également trilingue, puisqu'elle parle couramment le français et l’espagnol, en plus de l’anglais. Passionnée de rock punk et grande admiratrice de l’actrice Greta Garbo, Paz de la Huerta évolue sous la direction de Bette Gordon dans Luminous Motion, un film sorti en 1998.

L’année suivante, elle se joint à Michael Caine, Tobey Maguire et Charlize Theron, réunis autour du réalisateur Lasse Hallström dans L'Œuvre de Dieu, la part du Diable. Après avoir pris part au tournage des Légendes de Brooklyn, présenté en 2000, elle est Becca Donovan, la fille de Liz, interprétée par Linda Hamilton, dans le téléfilm dramatique Le Souvenir en héritage. Héroïne de cette fiction réalisée par Michael M. Robin, Liz a perdu son époux (Richard Burgi), et se retrouve ainsi à s’occuper seule de ses deux enfants Becca et Dylan (Jesse James). Le téléfilm Le Souvenir en héritage est diffusé en 2001. La même année, Paz de la Huerta apparaît au générique du drame Chelsea Walls, le premier long-métrage réalisé par l’acteur Ethan Hawke. Occupant un rôle de second plan, elle y donne la réplique à Rosario Dawson, Vincent D'Onofrio et Uma Thurman.

Dans la foulée, elle rejoint Drew Barrymore, Steve Zahn, Adam Garcia, Brittany Murphy et Maggie Gyllenhaal à l’occasion du tournage d’Écarts de conduite, que met en scène Penny Marshall. En 2002, le réalisateur Adam Shankman présente la fiction romantique Le Temps d'un automne, dans laquelle Paz de la Huerta joue le rôle de Tracie aux côtés de Shane West, Mandy Moore et Daryl Hannah. Après les sorties de Bringing Rain et de Rick, elle apparaît sur la couverture du New York Times Sunday Magazine en octobre 2003. En tant que mannequin, elle a l’habitude de poser pour des revues spécialisées, à l’image de Trace Magazine. Elle a également été modèle pour les enseignes internationales : Alberta Ferretti en Italie, UNIQLO au Japon et Wolford en Autriche.

En 2004, Kevin Asher Green lui confie le rôle de Sara dans le film Homework, avec Isaach de Bankolé et Evan Neumann, avant que Melissa Painter ne la dirige dans Steal Me, sorti en 2005. En 2009, Paz de la Huerta est à l’affiche de deux films présentés au Festival de Cannes. Le premier, Soudain le vide, du réalisateur français Gaspar Noé, tourné au Japon et au Canada à partir de la mi-octobre 2007. L’actrice new-yorkaise y joue le rôle de Linda, stripteaseuse à Tokyo et sœur d’un petit trafiquant de drogue prénommé Oscar (Nathaniel Brown). Quant au second, intitulé The Limits of Control, il s'agitn du dernier opus de Jim Jarmusch. Dans ce thriller, Paz de la Huerta retrouve Isaach de Bankolé, cinq années après leur collaboration dans Homework. Le casting comprend également Tilda Swinton, Bill Murray et Hiam Abbass.