Hija de un arquitecto y diseñador de escenarios y de una bailarina, nació en un entorno artístico y fue el prototipo de una niña prodigio.Siendo una niña aprendió a bailar y el director Irving Pichel se fijó en ella yy le ofreció un importante papel en Mañana es vivir (1946).
Su debut cinematográfico se produjo tres años antes con la película Happy Land. Supo dar la talla con actores como Orson Welles, Gene Tierney, Walter Brennan, Elia Kazan, etc.
Estuvo asociada durante un tiempo con Tab Hunter y fue pareja de James Dean en Rebelde sin causa (1955) y todo ello la condujo a convertirse en una de las jóvenes actrices más populares de los años cincuenta.
Tuvo una turbulenta vida privada, se casó por dos veces con Robert Wagner y fueron sonados sus romances con Warren Beatty entre otros. Cambió sus papeles de encantadora jovencita por los de mujer madura pero el público mantuvo una actitud reticente ante este cambio a pesar de que el talento quedaba bien patente con interpretaciones como la de María en West Side Story.
Sufrió entonces un periodo de inestabilidad profesional y personal. Poco después Elia Kazan la eligió para ser la protagonista de Esplendor en la hierba en el que será uno de sus papeles más enigmáticos y pertubadores.
Nunca se desenvolvió bien en la comedia y por esta y otras causas inexplicable fue considerada una actriz mediocre en Estados Unidos. Murió ahogada en extrañas circunstancias en 1981.
