Rachel è nata a Los Angeles, California, dalla madre Janice, una terapeuta e da Danny Bilson, un scrittore, produttore e direttore. La madre di Rachel è italoamericana mentre il padre è ebreo. Nel 1997 i genitori di Rachel si separarono e in seguito suo padre si sposò con Heather Medway, un'attrice e madre di Hattie, la sorellastra di Rachel, nata il 19 dicembre 2001. Durante l'adolescenza Rachel ebbe un "periodo autodistruttivo". Quando aveva 13 anni, lei e un gruppo di amici furono coinvolti in un incidente, una collisione frontale con un'altra macchina. Rachel rimase in coma per alcuni giorni e aveva una cicatrice sopra l'occhio. Ebbe per un po' di tempo l'emicrania e delle perdite di memoria. Lei ha affermato che l'esperienza la cambiò, infatti capì che doveva fermarsi e non doveva mettersi più nei guai. Rachel si diplomò nel 1996 alla Walter Reed Middle School e nel 1999 si diplomò al Notre Dame High School. Durante la permanenza al Notre Dame High School, Rachel ha partecipato alle produzioni teatrali di Bye Bye Birdie, Once Upon a Mattress e The Crucible. Una volta è anche apparsa sul palcoscenico con Katharine McPhee che in seguito diventò una finalista di American Idol.