Nicole Evangeline Lilly è nata a Fort Saskatchewan, Alberta, Canada, il 3 agosto 1979. Dopo aver lasciato la sua cittadina all'età di dieci anni, a diciotto anni diventa per un breve periodo missionaria estera (ha vissuto anche per un po' in una capanna nelle Filippine). Ha lavorato anche come assistente di volo dell'Air Canada. Entra nel mondo dello spettacolo inizialmente come modella, ma presto comincia a coprire ruoli marginali in alcune produzioni cinematografiche e televisive (una parte maggiore la otterrà solo nel film tv Kingdom Hospital).
Ottiene il suo primo ruolo importante nel 2004, con la parte di Kate Austen nella serie tv più acclamata degli ultimi anni, ovvero Lost. La serie le permette di ottenere notorietà a livello mondiale, e, oltre a farla comparire in diverse classifiche come una delle donne più sexy del mondo, le farà vincere nel 2006 un Golden Globe come Migliore attrice in una serie drammatica.
E' stata sposata con il giocatore di hockey canadese Murray Hone e ha concluso da poco una relazione con un altro attore di Lost, Dominic Monaghan.
2007 Candidatura Miglior attrice (Serie TV - Dramma) per Lost
2014 Premio Miglior combattimento per Lo Hobbit: la desolazione di Smaug
2006 Premio Miglior performance dell'intero cast in una serie tv (drammatica) per Lost
2015 Candidatura Miglior attrice non protagonista per Lo Hobbit: La Battaglia delle Cinque Armate
2014 Candidatura Miglior attrice non protagonista per Lo Hobbit: la desolazione di Smaug
2010 Candidatura Miglior attrice in una serie o film TV per Lost
2009 Candidatura Miglior attrice in una serie o film TV per Lost
2008 Candidatura MIglior attrice in una serie TV per Lost
2006 Candidatura Migliore attrice in una serie tv per Lost
2005 Candidatura Miglior attrice televisiva per Lost
2018 Recitazione
2015 Recitazione
2014 Recitazione
2013 Recitazione
Lost ha ispirato la produzione di un documentario che avrà al centro non solo la storia dell'iconico show creato da J.J. Abrams, ma anche l'impatto avuto sul mondo delle serie tv.
Evangeline Lilly e Michael Douglas hanno recitato insieme sul set di Ant-Man and the Wasp: Quantamania e l'attrice ha recentemente rivelato un retroscena esilarante.
Evangeline Lilly è tornata a parlare di Lost e delle prime stagioni dell'iconica serie, sottolineando cosa prova nel rivedersi sul piccolo schermo in quel ruolo.
Hugh Jackman aveva chiesto a Evangeline Lilly di entrare nel mondo degli X-Men, ma l'attrice ha rifiutato, come accaduto con Joss Whedon e il ruolo di Wonder Woman.
Paul Rudd, Evangeline Lilly, Michael Douglas, Michelle Pfeiffer e Kathryn Newton hanno presentato Ant-Man and the Wasp: Quantumania insieme al regista Peyton Reed e la mente dietro il Marvel Cinematic Universe, Kevin Feige.