Amy Meredith Poehler, Newton, Massachusetts'te lise öğretmenleri Eileen Frances (Milmore) ve William Grinstead Poehler'ın çocuğu olarak dünyaya geldi. Erkek kardeşi komedyen Greg Poehler'dır. İrlandalı (annesinden) ve İngiliz, İrlandalı, Alman ve Portekizli (babasından) kökenlidir. Amy skeç komedisiyle ilk kez Boston College'da okurken My Mother's Flea Bag grubuna katıldığında tanıştı. 1993 yılında Chicago'ya giderek Second City ve Improv Olympics'te eğitim aldı. Orada, daha sonra UCB açılış sahnesinin sesi olacak olan Del Close ile tanıştı. 1996 yılında Matt Besser, Ian Roberts ve Matt Walsh ile birlikte Upright Citizen's Brigade'e katıldı. Daha sonra grup New York'a taşındı ve bir Comedy Central şovu haline geldi. Gösteri sadece üç sezon devam etti. Ancak grup Upright Citizen's Brigade Tiyatrosunda bir arada kaldı. Bugün tiyatro, doğaçlama ve skeç gösterileri için önde gelen merkezlerden biridir. 1998'de Upright Citizens Brigade skeç gösterisi gelip gittikten sonra Amy, 2001'de Saturday Night Live (1975) kadrosuna katıldı. O yılın Noel tatilinin sonunda, düzenli olarak yer alan bir sanatçı haline geldi. Her programda Kelly Ripa ya da Sharon Osbourne gibi ünlülerin taklitleri gibi bir dizi harika performans sergiledi. Jimmy Fallon 2003-04 sezonunun sonunda ayrıldığında Amy, Weekend Update'in yardımcı sunucusu olarak Tina Fey'e katıldı. Gerçek hayattaki eşi ve Arrested Development (2003) yıldızı Will Arnett'le birlikte rol aldığı Zafer Patenleri (2007) ve bir başka Arrested Development (2003) yıldızı Jason Bateman'la birlikte rol aldığı Farrelly kardeşlerin yönettiği The Heartbreak Kid'in (1993) yeniden çevrimi de dahil olmak üzere birçok sinema filminde rol alan Amy'nin Hollywood'daki yıldızı da giderek parlıyor. 2010'larda oynadığı filmler arasında Tina Fey'le birlikte rol aldığı Kız Kardeşler (2015) ve Will Ferrell'la birlikte rol aldığı Casino Operasyonu (2017) bulunuyor. İlk rollerinden birini bağımsız Wet Hot American Summer'da (2001) oynadıktan sonra, televizyon mini dizisi Wet Hot American Summer'da rolünü tekrarladı: First Day of Camp (2015) ve Wet Hot American Summer: Amy 2003-2016 yılları arasında Kanadalı aktör ve komedyen Will Arnett ile evli kaldı. Çiftin iki çocuğu vardır.