Tamblyn è nata il 14 maggio 1983 a Santa Monica. È la figlia di Russ e Bonnie Tamblyn.
È nota soprattutto per aver recitato da protagonista nella serie TV Joan of Arcadia, ma ha partecipato anche a diversi film. A partire dalla settima stagione entra a far parte dello staff di Gregory House nella serie Dr. House – Medical Division. Ha anche recitato nei film 4 amiche e un paio di jeans, The Grudge 2 e 4 amiche e un paio di jeans 2.
Tamblyn è anche apparsa nel video French Made delle Plastiscines.