Рэйчел Фрэнсис Шоу родилась в Бостоне (штат Массачусетс, США). Шоу выросла в Бруклайне, штат Массачусетс. Родственники Шоу по материнской линии родом из Южного Бостона[6]. Родители Шоу развелись, когда ей было четыре года. Она выросла в доме матери-одиночки со старшим сводным братом, которая владеет баром в Бостоне.
Шоу посещала школу Майкла Дрисколла в Бруклайне, в течение учёбы в которой она играла в стритбол на корте в соседнем парке. Шоу сказала, что баскетбол был константой её детства, и она включила его в пилотный и третий эпизод «Одинокой мамаши[англ.]»[7]. После получения стипендии на первом курсе, Шоу перешла в частную школу Milton Academy в Милтоне, штат Массачусетс, которую она окончила в 2000 году[8]. В 2007 году она окончила Барнард-колледж со степенью по литературе[9].
После окончания колледжа, Шоу решила переехать в Лос-Анджелес, но обнаружила, что она беременна. Большая часть её борьбы за получение актёрской работы, будучи матерью-одиночкой, является свободным источником вдохновения для «Одинокой мамаши[англ.]»[10].
Короткометражный фильм Шоу «Одинокая мамаша» 2014 года, который она написала, сняла и снялась вместе с Томасом Миддлдитчем, получил награду жюри Премии короткометражного кино 2015 года за художественную литературу США в Сандэнсе[11][12]. В 2015 году «Одинокая мамаша» была заказана Showtime в качестве получасового комедийного телешоу с Шоу в роли создателя, сценариста, режиссёра, исполнителя главной роли и продюсера сериала[13]. В 2018 году Шоу была номинирована на премию «Золотой глобус» (2018) в номинации «Лучшая женская роль в телевизионном телесериале — мюзикл или комедия» за роль в сериале.
С 27 августа 2016 года Шоу замужем за сценаристом, продюсером и режиссёром Заком Штрауссом[14]. У неё есть сын, Айзек Лав Шоу (род. 2008), от отношений с режиссёром и актёром Марком Уэббером[15].
