Roden nació en Dallas, Texas, donde asistió a Hockaday School, una escuela privada para niñas. Procedía de una familia médica y se especializó en biología molecular y estudios de la mujer en la UCLA, y pasó tres años y medio en educación premédica para convertirse en cirujana cardiotorácica antes de ocupar un puesto de tiempo completo.
Roden actuó en la serie cancelada de HBO 12 Miles of Bad Road en el papel de Bronwyn. En 2008 interpretó a Emily Locke en Lost y a Skye en la película de 2008 Bring It On: Fight to the Finish. Entre 2008 y 2010 apareció en papeles como invitada en series de televisión como CSI: Crime Scene Investigation, Cold Case, Weeds, Community, Grey's Anatomy, y Criminal Minds.
A partir de 2011, Roden protagonizó el drama adolescente de MTV Teen Wolf, donde interpretó a Lydia Martin, una chica popular e inteligente en la preparatoria Beacon Hills, quien eventualmente descubre que posee las habilidades sobrenaturales de una banshee. En 2016, se anunció en la Convención Internacional de Cómics de San Diego que Teen Wolf terminaría en 2017, luego de la finalización de su sexta temporada.
El 25 de mayo de 2017, se informó que Roden sería la protagonista en la tercera temporada de la serie de antología de Syfy Channel Zero, titulada Staircases, la cual se basa en historias de terror tipo creepypasta en línea. Su papel es el de Zoe Woods, una mujer joven cuya lucha contra una enfermedad mental la ha desgastado sobre los años.
El 31 de mayo de 2017, Roden fue elegida para un personaje principal en la serie de antología de horror de Amazon Video Lore, que se basa en el podcast del mismo nombre. Roden retrata a Bridget Cleary, la esposa de Michael Cleary (interpretado por Cathal Pendred).
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