Trace Lysette è nata a Lexington (Kentucky) ed è cresciuta a Dayton, in Ohio, prima di trasferirsi a New York. Nella tarda adolescenza, si è esibita come drag queen nei bar e nei club di Dayton e Columbus, Ohio. Si è trasferita a New York dopo il liceo in cerca di nuove opportunità. Rifiutata dalla sua famiglia a causa della sua identità di genere, ha trovato una famiglia adottiva nella scena culturale newyorkese e ha iniziato la sua formazione come attrice in diversi studi teatrali di New York nel 2007.
Dopo aver interpretato diversi ruoli non trans, viene scelta per il ruolo di Shea nella serie Transparent, in cui interpreta un'insegnante di yoga transgender. Nella terza stagione, ha una relazione con un uomo cisgender eterosessuale, una performance descritta come "momento televisivo rivoluzionario per un personaggio trans".
Nel 2019 recita invece per il grande schermo nel film Le ragazze di Wall Street di Lorene Scafaria, con Jennifer Lopez e nel 2022 è protagonista del film Monica di Andrea Pallaoro, presentato alla 79. Mostra del Cinema di Venezia.
Nel giugno 2020, in onore del 50°anniversario della prima LGBTQ Pride March, è stata nominata da Queerty tra le cinquanta personalità "che guidano la nazione verso l'uguaglianza, l'accettazione e la dignità per tutti".