Элизабет Шу родилась в г. Уилмингтон (США). Получила степень по политологии в Гарварде.
Элизабет дебютировала в кино в 1982 году с небольшой ролью в фильме «Королевский роман Чарльза и Дианы».
За свою кинокарьеру снялась более чем в 40 фильмах, среди которых наибольшую популярность ей принесли «Назад в будущее 2», «Назад в будущее 3» и «Покидая Лас-Вегас».
В 2006 году Элизабет приглашают на главную женскую роль в фильм «Число 23», но актриса была вынуждена отказаться из-за беременности.
С 12-го сезона она получила одну из главный ролей в популярном телесериале «C.S.I.: Место преступления».
В 1994 году Элизабет вышла замуж за Дэвиса Гуггенхайма.
В 1997 году у них родился сын Майлс Уилльям, в 2001-м — дочь Стелла, а в 2006-м — дочь Агнес, которая была зачата во время съёмок фильма «Грейси».