Yvonne Strahovski lengyel bevándorló szülők gyermekeként 1982. július 30-án látta meg a napvilágot Yvonne Strzechowski néven Ausztráliában, Sydney egyik tengerparti elővárosában Maroubra-ban. Az iskolák elvégzése után hamar felfigyeltek tehetségére, melynek köszönhetően friss diplomásként, már a 2004-es évben alkalma nyílt bemutatkozni az ausztrál közönségnek élete első televíziós munkájában a Double the Fist című sorozatban. Ezt követte a Headland, melyben 33 epizódon át alakította Freya Lewis szerepét. Mindezek mellett feltűnt a Sea Patrol televíziós dráma Cometh the Hour elnevezésű epizódjában, mint Martina Royce ügynök. Első mozifilmes bemutatkozása 2007-ig váratott magára, ekkor szerepet kapott a Ringan Ledwidge által rendezett Gone-ban. Hazai ismeretsége mellett igyekezett amerikai karrierjét is beindítani, ennek érdekében meghallgatásokon vett részt. Többek között pályázott az NBC által 2007-ben indított sorozat, a Bionic Woman egyik szerepére. Ezzel párhuzamosan videó felvételt küldött magáról a Chuck című sorozat készítőinek és a sikeres meghallgatást követő egy hét múlva elnyerte Sarah Walker CIA ügynök szerepét a Chuck Bartowskit megformáló Zachary Levi partnereként. Nevét, a sorozat producere Josh Schwartz kérésére változtatta Strahovski-ra a könnyebb kiejthetőség érdekében.