Di origine brasiliana da parte materna, Maria João Leal de Sousa, e americana da parte del padre, Alden Brewster, è nata a Panama ma è cresciuta a Londra. Suo nonno, Kingsman Breswter Jr., è stato rettore della Yale University dal 1963 al 1977 e Ambasciatore USA nel Regno Unito dal 1977 al 1981.

A sei anni si trasferisce con la famiglia prima a Rio de Janeiro, poi a New York dove studia alla New York Professional Children School. Proprio nella “grande mela” debutta nel mondo dello spettacolo vestendo i panni di Nikki Munson, un'adolescente ribelle in continuo disaccordo con la matrigna, nella serie televisiva “As the World Turns”.

La giovanissima attrice lavora anche in altre due serie tv: “All My Children” e “The 60s”.
Nel 1998 arriva il debutto nel cinema con The Faculty di Robert Rodriguez. Nel 2001 gira due film, il drammatico The Invisible Circus di Adam Brooks con Cameron Diaz e Christopher Eccleston e il famoso film di corse clandestine The Fast and the Furious, diretto da Rob Cohen, in cui interpreta Mia Toretto.

Il film riscuote tanto successo da avere diversi sequel, Fast & Furious - Solo parti originali, Fast & Furious 5 , Fast & Furious 6 e Fast & Furious 7, mentre nel 2004 partecipa al film D.E.B.S. - Spie in minigonna.

Dal 2016, interpreta Maureen Cahill nella serie televisiva Lethal Weapon, basata sull'omonima serie di film Arma letale