Лора Элизабет Дерн родилась 10 февраля 1967 года в Лос-Анджелесе. Родители Лоры — известные американские актёры. Когда девочке было всего два года, они развелись. Её воспитывали мать и бабушка. Уже с десяти лет Лору стала интересовать актёрская профессия, и она начала посещать Институт театра и кино Ли Страсберга.
Первую свою роль актриса сыграла в возрасте шести лет, снявшись со своей мамой в фильме «Белая молния». Лора стала много работать в кино. Популярность пришла к ней в 1985 году после съемок в фильме «Маска». В конце 1980-х началось её успешное сотрудничество с режиссёром Дэвидом Линчем. За свою карьеру Лора приняла участие в шести проектах Линча, среди которых легендарный «Твин Пикс» и экспериментальная «Индустриальная симфония №1».
У Лоры было много романтических отношений с известными актёрами и музыкантами. Но замужем она была всего однажды. Её супругом стал музыкант Бен Харпер, с кем она познакомилась на его же концерте в 2000 году, а через пять лет они поженились. Лора родила двоих детей. В 2013 году они официально развелись.
За свою актёрскую карьеру Лора была удостоена нескольких престижных премий, она имеет мировую популярность благодаря своим интересным и убедительным ролям в кино и на телевидении.