È conosciuta soprattutto per il suo ritratto di Monica Dawson nella seconda stagione della serie della NBC, candidata agli Emmy, Heroes, in cui interpreta una giovane sopravvissuta all'uragano Katrina, che, dopo aver perso la madre nel disastro, scopre di avere l'abilità sovrannaturale di imitare perfettamente ogni azione che osserva. Che si tratti di complicate doti di arti marziali, scalare delle pareti e degli edifici o delle abilità con le armi che richiederebbero decenni per essere perfezionate, lei le padroneggia dopo una semplice occhiata. Ha anche lavorato sul grande schermo assieme a Hillary Duff in Nata per vincere (Raise Your Voice) della New Line e in Coach Carter della Paramount/MTV Films, al fianco di Samuel L. Jackson.
In televisione, la Davis ha interpretato Felicia Jones nella serie della ABC The Nine. E' anche apparsa come ospite in tante serie acclamate, tra cui CSI: Miami, Cold Case, Una mamma per amica (Gilmore Girls) e in un ruolo ricorrente in Boston Public, nei panni di Marie Ronning. Inoltre, ha incarnato parti importanti in The O.C, Point Pleasant e Veronica Mars, oltre a partecipare a Malcolm in the Middle e Joan of Arcadia.
I talenti della Davis vanno molto al di là della recitazione. Ha studiato come musicista, una dote che viene spesso sfruttata nei suoi lavori come attrice. Ha passato gli ultimi dieci anni della sua vita migliorando le sua capacità di violista e ha cantato in un coro di bambini per Peabo Bryson e Roberta Flack.
Mostrando una grande attenzione ai bambini e alla beneficenza, la Davis è anche volontaria dell'Empowering Lives International (empoweringlives.org), un'organizzazione senza scopo di lucro che lavora nei paesi poveri dell'Africa orientale per fornire istruzione, risorse ed incoraggiamento che aiutino a spezzare il ciclo di povertà e ad aiutare le persone a sviluppare le loro potenzialità sotto gli occhi di Dio. E' cresciuta a Davenport, in Iowa, ed è stato lì che ha scoperto la passione per il teatro e la recitazione. I suoi lavori teatrali comprendono Fools di Neil Simon, Anna dei miracoli (The Miracle Worker) e decine di altri ruoli in diversi musical.