Carrie-Anne Moss sinh tại Burnaby, British Columbia, là con của Melvyn và Barbara Moss. Cô có người anh trai tên Brooke. Theo như tường trình thì mẹ của Moss đã đặt tên cho cô theo tên bài hát Carrie-Anne, một bài hát ăn khách nhất năm 1967 của nhóm nhạc pop rock The Hollies của Anh. Khi còn trẻ Moss sống chung với mẹ ở Vancouver.[1] Khi lên 11 tuổi, cô gia nhập nhà hát nhạc kịch thiếu nhi Vancouver. Khi tới tuổi thanh thiếu niên cô đã sang lưu diễn ở châu Âu với ban hợp ca của "Trường trung học Magee"; một trong các bạn học cùng lớp của cô là Gil Bellows.

Khi ở Tây Ban Nha, cô giành được vai diễn trong loạt phim truyền hình Dark Justice, đó là lần xuất hiện đầu tiên trên truyền hình của cô. Năm 1992 cô di chuyển từ Barcelona tới Los Angeles, California để diễn tiếp loạt phim truyền hình này. Khi trở lại Los Angeles, cô đăng ký theo học ở Học viện Kịch nghệ Hoa Kỳ (American Academy of Dramatic Arts) tại Pasadena. Cô đóng vai chính trong loạt phim thường kỳ ở giờ cao điểm (không kéo dài) Model Inc. của hãng FOX, một sản phẩm phụ của loạt phim truyền hình Melrose Place.

Bước đột phá của cô là khi cô được chọn để diễn vai Trinity trong phim The Matrix rất thành công về vé bán trong năm 1999. Cô lại đóng vai Trinity trong 2 phần tiếp theo cũng như cung cấp giọng thuyết minh cho video game và các sản phẩm phụ hoạt hình của bộ phim. Có sự trùng hợp ngẫu nhiên, là cô đã từng cùng đóng vai chính trong một loạt phim truyền hình cũng mang tên Matrix sản xuất ở Canada, nhưng không liên quan tới phim "The Matrix" nói trên.[2]

Sau khi phát hành phim "The Matrix", Moss diễn vai chính đối lập với Burt Reynolds và Richard Dreyfuss trong bộ phim hài gangster The Crew của hãng Disney do các nhà sản xuất Barry Sonnenfeld và Barry Josephson. Sau đó cô đóng vai chính với Val Kilmer trong Red Planet cho hãng Warner Bros với nhà sản xuất Mark Canton, và tiếp theo xuất hiện trong bộ phim được đề cử giải Oscar là phim Chocolat của hãng phim độc lập Miramax. Sau đó cô đóng vai chính với Guy Pearce trong phim kinh dị Memento, phim này mang lại cho Moss một Giải Tinh thần độc lập. Cô cũng cho nhân vật Aria trong trò chơi video Mass Effect 2 mượn giọng nói.

Đời tư

Moss kết hôn với nam diễn viên đồng nghiệp Steven Roy năm 1999. Họ có hai con trai, một người sinh năm 2003,[3] một người sinh năm 2005, và một con gái sinh năm 2009. Moss không chịu tiết lộ tên các con mình cho công chúng biết, nhằm bảo vệ đời tư của chúng. Nữ diễn viên Maria Bello là mẹ đỡ đầu người con trai lớn của Moss.[4]