Michelle Christine Trachtenberg est née dans le quartier de Brooklyn à New York. Sa mère Lana travaille dans une banque et son père Michael est ingénieur. Son père est originaire d'Allemagne et sa mère de Russie. Michelle Trachtenberg parle d'ailleurs Russe couramment.

Elle a des origines juives, et fête aussi bien Noël que Hanoucca ; ses grands-parents vivent en Israël.

 

Elle commence sa carrière à 3 ans en tournant dans une publicité pour un détergent et dans des séries. Elle a une sœur plus âgée prénommée Irène.

Elle décroche un rôle dans la série télévisée à succès Buffy contre les vampires, qu'elle rejoint pour la 5e saison. Elle y interprète le personnage de Dawn, sœur de l'héroïne Buffy. C'est Sarah Michelle Gellar qui l'avait recommandée pour le rôle de Dawn dans Buffy, car elles avaient déjà joué ensemble dans La Force du destin.

 

Sarah la considère comme sa sœur, l'aide pour ses devoirs pendant les pauses et suit sa carrière pas à pas. Elle a même demandé à son mari, Freddie Prinze Jr., de lui apprendre à conduire.

Elle compte pas moins de cent apparitions télévisuelles et a joué dans une dizaine de films comme Inspecteur Gadget (1998) de David Kellogg avec Rupert Everett et Matthew Broderick, ou Mysterious Skin de Gregg Araki aux côtés de Joseph Gordon-Levitt.

 

À l'âge de 17 ans, Michelle s'est présentée à l'université (le collège aux États-Unis et l'université au Québec).

 

Elle vit à Los Angeles avec ses parents et sa grande sœur Irène. .

Depuis 2008, elle incarne Georgina Sparks dans la série télévisée Gossip Girl. 

 

En 2011, elle interprète Emma, une chef de bande, durant 4 épisodes de la saison 7 de Weeds.