Nacida el 27 de Agosto de 1988 en Miami, Vega pasó infancia en una granja cercana a Florida. A los cuatro años, su familia se trasladó a California, donde su madre consiguió un trabajo en una agencia de talentos. Gracias a este trabajo, la madre de Alexa decidió que su hija de cuatro años podría acudir a una audición por la serie de televisión de Buró Reynolds “Evening Shade”. Al primer intento, Alexa obtuvo el papel. Ese fue el comienzo de una carrera plagada de éxitos. Vega obtuvo otros pequeños papeles en series como “ER” y “Ladies Man”. Sus créditos cinematográficos incluyen papeles como el de Priscilla O`Shea en “Little Giants”, Gina en “Dennis the Menace Strikes Again”, la joven Helen Huntde “Twister” y otros papeles en películas como “Nine Months”, "The Glimmer Man", y "Ghosts of the Mississippi”. Poco antes de involucrarse en la película que supondría un giro importante en su carreta, Alexa actuaba en “Follow the Stars Home”. Fue por aquel entonces cuando decidió presentarse a una audición para una película del director Robert Rodríguez, y a punto estuvo de no obtener el papel. Alexa retornó a las series de televisión antes de trabajar en la película “Spy Kids”. Aunque la mayoría de las niñas que optaban al papel protagonista de dicho filme eran menores que ella (Alexa tenía 10 años y las demás niñas 8), Rodríguez pudo comprobar y elogiar su talento. Fue elegida para interpretar a Carmen Cortez, una agente secreto en “Spy Kids”. Vega insistió en hacer la mayoría de sus escenas e instantáneamente se convirtió en una heroína para todos los niños. La película, en la que también trabajaban Antonio Banderas Carla Gugino Alan Cummingy Tony Shalhoub, fue un éxito de taquilla. Un año después, Alexa volvió a trabajar en la anticipada secuela del filme, “Spy Kids 2: Ths Island of Lost Dreams” (2002), película en la que los niños viajaban a una isla perdida en un intento de desmantelar los malvados planes de un científico loco interpretado por Steve Buscemi En el verano del año 2004, Vega trabajó en el filme “Sleepover”. Revisado por Mar R. Valderas