Alyson Hannigan est née le 24 mars 1974 à Washington mais elle a grandi à Atlanta après le divorce de ses parents.
Elle y fréquente une école spécialisée dans les métiers de l'art et joue de la clarinette et du football.
Alyson a tourné quelques publicités pour des compagnies comme Dela, Six Flags, Oreo Cookies ou McDonalds. Bien qu'elle n'avait que quatre ans à l' époque, elle s'en souvient encore : "Quand j'ai été assez grande pour savoir ce que je faisais, ma mère ma demandé si j'aimerais faire de la publicité et j'ai accepté avec enthousiasme."
Et c'est comme ça qu'elle a découvert sa vocation.
En 1988, elle obtient un des rôles principal dans le film intitulé « J'ai épousé une extra-terrestre". Elle joue notamment aux côtés de Kim Basinger et de Seth Green, qui, quelques années plus tard, interprétera le loup garou Oz, le petit ami de Willow dans « Buffy contre les vampires ». L'année suivante, elle obtiendra un rôle récurrent dans la sitcom "Free Spirit."
En 1996, elle s'est présentée à l'audition pour l'un des rôles principaux d'une nouvelle série "Buffy contre les Vampires", celui de Willow Rosenberg. Au début, c'est une de ses amies qui lui en avait parlé, elle pensait ce rôle parfait pour Alyson. "Quand il a lu le script, mon agent m'a fait une analyse très juste du personnage. Il m'a dit un truc du genre : ' C'est une grand timide qui rase les murs et porte encore les robes que lui choisi sa mère.' "
Grâce au succès de la série, elle a pu décrocher plusieurs rôles au cinéma. Un petit rôle dans "Dead Man On Campus" en 1998, mais surtout le rôle mémorable de Michelle Flaherty dans la trilogie "American Pie."
Après deux apparitions dans la série comique "That 70's Show", elle est partie pour Londres pour jouer de février à mai 2004 avec Luke Perry dans la pièce "Quand Harry rencontre Sally", qui n'est autre qu'une adaptation du célèbre film. Le 11 Octobre 2003, elle s'est mariée avec l'acteur Alexis Denisof, qui jouait à ses côtés dans « Buffy ».