Napoletana, classe 1986, cresciuta a Roma, Alessandra Mastronardi debutta come attrice nel 1997. Partecipa a diversi progetti tv come «Il grande Torino», diretta da Claudio Bonivento, e film come «Il manoscritto di Van Hecken» e «La bestia nel cuore».
Nel 2006 è la serie tv «I Cesaroni», in cui interpreta il personaggio di Eva Cudicini, a darle grande popolarità. Rimarrà protagonista dell'amata serie fino al 2011. Il 16 gennaio 2007 debutta a teatro nella commedia «The Prozac Family», regia di Marco Costa. Ad agosto 2007 esce nelle sale cinematografiche «Prova a volare», opera prima di Lorenzo Cicconi Massi; nel film, in cui è protagonista con Riccardo Scamarcio, interpreta il ruolo di Gloria. Nel 2008 interpreta Roberta, nella miniserie tv «Romanzo Criminale», regia di Stefano Sollima. Nel 2009 accetta la sfida di interpretare una ballerina per il film tv «Non smettere di sognare», ruolo per il quale studierà danza per prepararsi.