Sa mère est d'origine norvégienne et son père d'origine portugaise. Piper a deux frères : Noah et Adam Perabo. Elle a la particularité d'être végétarienne.
Adolescente, elle rêve déjà d'être connue et participe à de nombreuses comédies musicales mises en scène dans son lycée.
Après avoir étudié le théâtre à l'université de l'Ohio, Piper déménage à New York en 1998 pour se lancer dans le cinéma. Après quelques films, elle se fait vraiment connaitre grâce à Coyote Girls en 2000. Elle y tient le premier rôle, celui de Violette, une jeune chanteuse venue tenter sa chance à New York. Un personnage qui lui va comme un gant et qui lui ouvre les portes d'Hollywood.
Piper Perabo a aussi joué dans Lost and Delirious en 2001. Elle a le rôle principal de Pauline Oster (Paulie), et joue avec Jessica Paré (Victoria Moller : Tori)
Piper a ensuite joué dans : The Adventures of Rocky & Bullwinckle et est apparue dans de nombreux succès comme Treize à la douzaine avec Steve Martin et Hilary Duff, ainsi que dans La Crypte et Imagine Me & You. Dans ces deux derniers, elle joue avec Lena Headey, avec qui elle est très amie et même amante pour Imagine Me and You.
Elle apparaît également en 2007 en guest star dans un épisode de la série "Dr House".
Elle mesure 1m70.
Côté vie privée, elle sortait il y a longtemps avec Matthew Perry connu pour son rôle de Chandler dans Friends
