Goldsberry wuchs mit drei Brüdern in Houston (Texas) und Detroit (Michigan) auf. Sie besuchte die Cranbrook Kingswood School in Bloomfield Hills, einer reichen Kleinstadt in der Nähe Detroits. Nach dem Abschluss der Highschool studierte sie an der Carnegie Mellon University Schauspiel (theater) und schloss mit einem Bachelor ab. Anschließend absolvierte sie einen Master-Studiengang für Jazz-Gesang (vocal jazz performance) an der University of Southern California.[2]
1995 formte Goldsberry zusammen mit Andreas Geck das Duo Isaac. Mit dem von ihnen gemeinsam geschriebenen Song I Never gewannen sie 1997 den John Lennon Songwriting Contest in der Sparte Rock.[3] Im selben Jahr begann sie als Background-Sängerin zu Vonda Shepard in der Fernsehserie Ally McBeal aufzutreten. Seitdem trat sie im Fernsehen in diversen Serien in Gastrollen auf, unter anderem in Providence (2002), Any Day Now (2002) Star Trek: Enterprise (2002), Life on Mars (2008), Royal Pains (2010), White Collar (2010), Running Wild (2010), The Following (2013) und Masters of Sex (2014).
Bekannt im Fernsehen wurde sie aber vor allem für ihre Darstellung der Evangeline Williamson in der Seifenoper Liebe, Lüge, Leidenschaft (1999–2007) und die Rolle der Staatsanwältin Geneva Pine in der Anwaltsserie Good Wife, die sie von 2010 bis 2016 verkörperte. Von 2018 bis 2020 spielte sie in zwei Staffeln der Science-Fiction-Serie Altered Carbon – Das Unsterblichkeitsprogramm die Rolle der Wissenschaftlerin und Revolutionärin Quellchrist Falconer.
Im Kino war Goldsberry davor in einigen meist kleineren Nebenrollen zu sehen, in der romantischen Komödie All About You (2002) spielte sie eine Hauptrolle.
Goldsberry heiratete 2002 Alexis Johnson, einen Anwalt, und wurde im Mai 2009 Mutter eines Sohnes. 2014 adoptierte das Paar eine Tochter aus Afrika. Goldsberry lebt mit ihrer Familie in New York.[5]
