Ellen Pompeo je na hollywoodské poměry pozdní květ. Žertovala, že vyrůstala ve městě, kde by si lidé mysleli, že jste se zbláznili, kdybyste řekli, že se v dospělosti stanete hercem, a první placené zakázky získala až koncem devadesátých let, kdy jí bylo téměř 30 let, což je na poměry žen v Hollywoodu prakticky geriatrické. Skončila s barmanstvím v Miami, přestěhovala se do New Yorku se svým nápadníkem, módním fotografem Andrewem Rosenthalem, a objednala si reklamu pro L’Oreal. Po reklamě následovala řada hostování v televizních pořadech jako Právo &pořádek a spousta průměrných nezávislých filmů, ale byly to právě výrazné role Jakea Gyllenhaala a Leonarda DiCapria ve filmech Měsíční míle a Chyť mě, když to dokážeš, které z ní udělaly něco víc než jen „přísahám, že už jsem ji někde viděl“ a vedly k obsazení do filmů Stará škola, Daredevil a Věčný svit neposkvrněné mysli (i když z posledně jmenovaného filmu byly všechny její scény vystřiženy). V roce 2005 si zahrála hlavní roli v seriálu Grey’s Anatomy, který v polovině sezóny nahradil seriál stanice ABC o chirurgickém a sexuálním životě skupiny stážistů a který se stal přes noc úspěšným a nakonec porazil CSI na prvním místě v žebříčku dramatických seriálů. Role poloviny jedné z nejdiskutovanějších televizních dvojic jí vynesla vítězství v soutěži SAG a Zlatý glóbus ve věku 37 let. Mimo obrazovku má Pompeo svého vlastního McDreamyho, hudebního producenta Chrise Iveryho, s nímž se v roce 2007 zasnoubila a v roce 2009 přivítala dceru Stellu.
.