Claire Elizabeth Coffee possède un diplôme en théâtre obtenu à l'Université Northwestern. Dans cet établissement, elle a aussi étudié le journalisme.
Elle a ensuite grandi à Monterey, en Californie et a fréquenté l'école Santa Catalina pour les filles, jouant dans des pièces de théâtre et comédies musicales[2].
Entre 2009 à 2014, elle est scénariste et réalisatrice pour les séries télévisées Chelsey and Kelsey et Chelsey and Kelsey Are Really Good Roomates.
De 2011 à 2017, elle interprète le personnage Adalind Schade[5] dans la série Grimm de façon récurrente puis devient principale lors de la deuxième saison[6].
En 2013, elle obtient un rôle le temps d'un épisode dans la série Royal Pains[7].
En novembre 2011, Claire Coffee a posé pour le magazine Maximal[8].
Depuis 2011, elle fréquente le musicien et compositeur américain, Chris Thile. Le , ils se marient à Blackberry Farm, situé dans le Walland, Tennessee. Ils habitent alors à Portland dans l'Oregon lors du tournage de la série Grimm puis déménagent à New York City en 2017.
Le 11 mai 2015, Claire Coffee donne naissance à un garçon, prénommé Calvin Eugene Thile. Le prénom Eugene fait référence au prénom de son grand-père.
Claire Coffee s'est associée à l'association Power of the Purse qui soutient les femmes. Elle est devenue la bourse de cette association et devient associée à Looptworks. Elle a conçu un sac à main nommé The Calvin fabriqué avec des déchets, qui est vendu aux enchères.