Originaire de Détroit, Judy Greer est la fille d'un ingénieur en mécanique et d'une employée d'hôpital. Après avoir pratiqué la danse classique dans le ballet russe pendant près de dix ans, elle étudie à la Winston Churchill High School de Livonia dans le Michigan.
C'est à peine graduée qu'elle décroche en 1998 son premier rôle au cinéma dans la comédie romantique Une fiancée pour deux, avec David Schwimmer. Cette prestation va lui dicter le reste de sa carrière puisque l'actrice creusera son sillon dans le genre du film romantique et girly, mais uniquement dans des seconds rôles : elle est Fern, l'intellectuelle témoin d'un meurtre dans Jawbreaker (1999), Erin, la fille transparente sauvée par Mel Gibson dans Ce que veulent les femmes (2001) ou encore Penny, l'assistante-confidente de Jennifer Lopez dans Un Mariage trop parfait (id.).
En parallèle, la comédienne aux rôles toujours très discrets figure au second plan de productions à la verve plus prononcée, comme le film de guerre pertinent Les Rois du désert (2000) de David O. Russell, Adaptation (2003) de Spike Jonze ou même Le Village (2004) de M. Night Shyamalan.
Puis, Judy Greer rempile dans le film sentimental, son registre de prédilection, et la liste est longue : 30 ans sinon rien (2004) avec Jennifer Garner, LolliLove (id.) avec James Gunn, Rencontres à Elizabethtown (2005) avec Orlando Bloom et Kirsten Dunst, 27 robes (2008) avec Katherine Heigl ou encore Love Happens (2009) avec Jennifer Aniston.
En 2014, elle se confronte à la performance capture pour La Planète des singes : l'affrontement où elle joue un rôle crucial, celui de Cornelia, une femme-singe qui va conquérir le coeur du gorille César.