Девон родилась 10 августа 1982 года в Нью-Йорке (США). Ее отец – Рокки Аоки Хироаки – владелец сети японских ресторанов, мать – дизайнер ювелирных украшений. У молодой актрисы есть пять братьев и сестер. В крови девушки течет японская, британская и немецкая кровь, и этому она обязана своей экзотической внешностью: миндалевидные глаза, серьезные и капризные губы, очаровательные веснушки, невысокий рост (168 см). Когда Девон было девять лет, из-за бизнеса отца ее семья переехала в Калифорнию, а спустя еще два года поселилась в Лондоне. В школе девушка училась на одни пятерки, однако решила не поступать в колледж, а добиться успеха и признания, став моделью. Ее упорство, трудолюбие и верное продвижение к цели помогли воплотить мечту в жизнь, несмотря на немодельный рост и необычную внешность. Девушка настойчиво отстаивала свое право на независимость и собственное мнение. Так, на свою первую съемку с Марком Бортвиком (Mark Borthwick) Девон явилась с огромными накладными ресницами и желтыми бровями. «И я бы не позволила снять это», – добавляет она. Известно, что в среде профессионалов девушку называли «панк-нимфеткой».
Модельная карьера Аоки стала стремительно развиваться после подписания выгодного контракта с агентством «Storm Model Management», и девушка превратилась в одну из лучших моделей 1990-ых годов. В качестве топ-модели девушка снялась в клипе «Duran Duran»,стала работать для таких домов моды, как «Ланком», «Шанель». В 1998 году Девон Аоки заменила Наоми Кэмпбелл, став лицом компании «Versace».
Получив в 2003 году приглашение сняться в кино, Девон Аоки с радостью на него откликнулась. Модель сыграла роль Суши в криминальном боевике Джона Синглтона «Двойной форсаж» («2 Fast 2 Furious»). Примечателен тот факт, что до съемок у актрисы не было водительских прав, поэтому учиться вождению пришлось прямо на съемочной площадке.
В этом же году Девон исполнила роль Пикассо в музыкальной комедии режиссера Дэймонда Дэша «Смерть династии» («Death of a Dynasty») (2003). Замеченная режиссерами и полюбившаяся зрителям своей необычной внешностью и загадочным обаянием, Девон после дебютных картин снималась в кино регулярно: в 2004 году в комедии «Шпионки» (D.E.B.S.) режиссера Анжелы Робинсон; в 2005 году в «Городе грехов» (Sin City); в 2006 году выступила в роли ниндзя-принцессы Касуми в боевике Кори Юэнья «Живые или мертвые» («Dead or Alive»); в 2008 году сыграла Валери Дюваль в картине «Хроники мутантов» («The Mutant Chronicles»); а в 2010 году – в картине «Город грехов 2», где модель вновь сыграла роль проститутки-киллера Михо.
Девон Аоки также снималась в клипе группы «The Killers» на песню «Bones».
Насчет своей личной жизни актриса предпочитает не распространяться, справедливо полагая, что это сфера целиком и полностью принадлежит ей и ее близким. Известно только, что в 2010 году Девон была помолвлена с Джеймсом Бэйли. У пары есть двое детей — сын Джеймс Хантер Бэйли-младший (2011) и дочь Алессандра Линвиль Бэйли (2013).
Дружная семья живет в Лос-Анджелесе. В свободное время Девон Аоки пишет стихи, играет на барабанах и ухаживает за двумя домашними змеями.