La actriz Rachel Bilson forma parte de la cultura pop gracias a su papel de serie regular como la favorita de los fans Summer Roberts en la exitosa serie de televisión The O.C. durante cuatro temporadas.
En la actualidad, Bilson presenta el podcast Broad Ideas, en el que se une a su mejor amiga Olivia Allen para hablar de sexo, salud mental, su creencia (o falta de ella) en los fantasmas y mucho más. También presenta el podcast retrospectivo Welcome to the OC, Bitches! con su amiga y coprotagonista Melinda Clarke.
Sus créditos televisivos recientes incluyen su papel protagonista como Sam Swift en la serie Take Two, junto a Eddie Cibrian. También fue vista recientemente en la quinta temporada de la serie Nashville, en la que interpretó a Alyssa Green, una experta en marketing de Silicon Valley. De 2011 a 2015, interpretó a la Dra. Zoe Hart en cuatro temporadas de la serie Hart of Dixie, una historia de pez fuera del agua sobre una doctora de Nueva York que se adapta a la vida en un pequeño pueblo del sur después de heredar una consulta médica local.
También actuó como Constance Kopp en un episodio de la cuarta temporada y como Helen Callaghan en un episodio de la sexta temporada de Drunk History.
Sus créditos cinematográficos incluyen The To Do List, junto a Bill Hader y Aubrey Plaza. También protagonizó el papel principal femenino en las películas Waiting for Forever y Jumper.
Otros créditos cinematográficos de Rachel Bilson incluyen L!fe Happens, frente a Kate Bosworth, The Last Kiss, con Zach Braff, dirigida por Tony Goldwyn; y frente a Andy García en una película llamada New York, I Love You, que se compone de una serie de cortos.
También apareció dos veces como estrella invitada en la serie de televisión Cómo conocí a vuestra madre, así como en Chuck, de Josh Schwartz. También tuvo papeles de estrella invitada en series de televisión, como That ’70s Show, Mad TV, 8 Simple Rules y Buffy the Vampire Slayer.