Alicia Witt debutta come attrice ancora bambina, nel 1984, in Dune di David Lynch, col quale collabora anche in I segreti di Twin Peaks e Hotel Room. In seguito alterna la carriera cinematografica a quella televisiva.
Nel 1995, partecipa al film Goodbye Mr. Holland, nel 1998 si aggiudica una nomina ai Saturn Award per Leggende metropolitane. Nel terzo millennio, recita in film come Vanilla Sky, Litigi d’amore e 88 minuti.
Tra il 2007- 2008, interpreta il detective Nola Falacci in Law & Order: Criminal Intent.