Elle mesure 1m77. Elle a été mariée avec Scott Stuber dans la ville d'Aspen dans le Colorado, le 26 juillet 2008. Cependant après sept mois de mariage, ils ont annoncé qu'ils étaient en instance de divorce. C'est par hasard qu'elle se fera connaître en débutant comme mannequin, menant de front son activité avec des cours de comédie. Elle a ainsi travaillé comme mannequin pour les marques Guess ?, Abercrombie et Fitch. Dans le courant de l'année 2002, Rachel Nichols fait le choix de se consacrer à son métier de comédienne. On peut situer une de ses premières apparitions dans la série Sex and the City avant de la voir enchaîner le tournage du film Dumb & Dumberer : quand Harry rencontra Lloyd de Troy Miller (2003). C'est peut-être la série télévisée Line of Fire qui l'a fait connaître à un plus large public. On ne la vit que dans deux épisodes. Assurément, l'année 2004 marque véritablement l'entrée dans la carrière grâce à la chaîne de télévision FOX Television qui lui offre un vrai premier rôle dans la série The Inside : dans la tête des tueurs (une saison de treize épisodes). Rachel Nichols interprète le personnage de l'agent Rebecca Locke, policier affecté à la section des crimes violents de la ville de Los Angeles. L'enjeu de la série consiste pour son personnage à se mettre dans la peau des agresseurs et des victimes pour résoudre l'intrigue. La série fait partie de la catégorie dite des formula show, c'est-à-dire une série dont les épisodes sont construits systématiquement sur le même schéma, autour d'une histoire complète (M. Winckler, « Séries télé », Librio, avril 2005, p. 109). On retrouve Rachel Nichols durant la cinquième et ultime saison (2005-2006) de la série télévisée Alias, diffusée sur la chaîne américaine ABC. Rachel Nichols portera en elle, tout au long des dix-sept épisodes dans lesquels elle apparaît, les espoirs des téléspectateurs de la voir remplacer Jennifer Garner dans le rôle principal. La série s'est terminée le 22 mai 2006 après 105 épisodes.
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“ Pas forcément très original ni intéressant, mais faut avouer que Rachel Nichols est bonne. À part ça, 2 séquences graphiques et c'est tout. ”— Flol23 janvier 2021
“ Réjouissante comédie dramatique à portée contemporaine joliment dirigée par un Nichols en forme. Hanks, Roberts et Hoffman y sont excellents ”— ayearinmovies24 septembre 2015
“ Charlie Wilson's War a l'aura d'un grand film, mais ne passionne guère. À la fois brouillon et prétentieux, Nichols se perds parfois. Bon. ”— TJ_McFly 4 octobre 2017