Biografie
Deschanel is de dochter van Caleb Deschanel en actrice Mary Jo Weir. Haar zus Emily is ook actrice.
Deschanel brak in 1999 door in de film Mumford. Ze speelde vervolgens bijrollen in films als Almost Famous (2000), Big Trouble en The Good Girl (beide 2002).
In 2003 kreeg ze een hoofdrol in de film All the Real Girls. Sindsdien speelt ze grotere rollen, zoals in The Happening en Yes Man. In Weeds speelde ze een kleine rol als de prettig gestoorde vriendin van Nancy's zwager Andy Botwin.