Deborah Fialho Secco Flores nasceu em uma família de classe média baixa, filha de Sílvia Regina Fialho, dona-de-casa, e de Ricardo Secco, professor de matemática. Ela tem dois irmãos, Ricardo e Bárbara. Aos 8 anos de idade fazia comerciais de TV, mas seus primeiros trabalhos seriam em participações em programas de TV como "Escolinha do Professor Raimundo" e "Você Decide", trabalhou também no programa da Angélica, na TV Manchete, no Clube da Criança.

Seu primeiro papel de destaque na televisão seria no seriado Confissões de Adolescente, em 1994, na TV Cultura. O seriado era baseado na peça homônima de Maria Mariana, onde interpretava a esperta Carol. Em 1999, participou da telenovela Suave Veneno, na Rede Globo, como a "maria-chuteira" Marina. Na ocasião, ela posou pela primeira vez para a revista Playboy, na edição de aniversário de 24 anos da revista, em agosto de 1999.

m 2000 atuou como a vilã Íris, em Laços de Família. Uma vilã que consagrou a atriz no horário nobre, acarretando assim, uma imensidão de fãs e admiradores por seu trabalho, muito elogiado pela crítica até então em todo o território nacional. Logo após, em 2001, fez sua primeira protagonista, Cecília, em A Padroeira. Por conta do grande sucesso dos personagens, Íris e Fred, em Laços de Família, novela de Manoel Carlos, encerrada há poucos meses, Deborah Secco e Luigi Baricelli, foram convidados para protagonizar este folhetim de época. No mesmo ano, ela se divorcia do diretor Rogério Gomes, depois de três anos de casados.

Em 2002, também foi a vilã cômica e vampira atrapalhada Lara, na telenovela O Beijo do Vampiro. Por conta do grande apelo sensual e do grande destaque na novela por conta de sua personagem Lara, sendo na época, uma das personagens mais queridas pelos telespectadores, Deborah Secco assim, estampou pela segunda vez a capa da revista Playboy, na edição de aniversário de 27 anos da revista, em agosto de 2002. Em 2005, atuou como a sonhadora protagonista Sol na telenovela América, uma mulher que tem o sonho de ganhar a vida nos Estados Unidos mesmo que seja como imigrante ilegal. Depois de mais de dois anos morando juntos, casou-se no dia 6 de junho de 2009, com o jogador de futebol Roger Flores em Itaipava, região serrana do Rio de Janeiro, em uma cerimônia discreta.