Ở tuổi 14, cô bắt đầu học tại một trường mẫu giáo ở Toledo, dẫn cô đến cuộc thi IMTA (International Modeling and Talent Association) tổ chức tại thành phố New York năm 1996. Cô tốt nghiệp Học viện Notre Dame nữ ở Toledo (cũng là trường cũ của mẹ cô), nơi cô học 4.0. Cô đạt 1310 trong số 1600 trên SAT và được nhận vào Đại học Columbia. Cuối cùng, Holmes đã ký hợp đồng với một đại lý sau khi thể hiện một đoạn đối thoại chuyển thể từ cuốn tiểu thuyết To Kill a Mockingbird. Một băng thử giọng đã được gửi tới giám đốc casting cho bộ phim The Ice Storm năm 1997, do Lý An đạo diễn, và Holmes đã xuất hiện trên màn ảnh rộng trong vai Libbets Casey trong phim, cùng với Kevin Kline và Sigourney Weaver.