Filla de pares americans, a set anys anà als EUA amb la seva família en esclatar la Segona Guerra Mundial. Iniciada des de ben jove en el cinema (1942), des del 1943 interpretà papers protagonistes infantils i juvenils de gran èxit ( Lassie Come Home 1943, de Fred M. Wilcox; National Velvet , 1944, de Clarence Brown). L’any 1947 Michael Curtiz la dirigí en Life with Father i als anys cinquanta la seva filmografia fou especialment prolífica ( A Place in the Sun , 1951, de George Stevens; The Last Time I Saw Paris, 1954, de Richard Brooks; Elephant Walk , 1954, de William Dieterle; Giant , 1956, de George Stevens). Esdevingué aviat un sex symbol de l’època, protagonitzà diversos clàssics de Hollywood i fou una de les actrius més nominades a l’Oscar del final dels anys cinquanta i els anys seixanta. D’aquesta etapa cal esmentar Cat on a Hot Tin Roof (1958), I Want to Live! (1958), de Robert Wise, Suddenly, Last Summer (1959), de Joseph L. Mankiewicz; Butterfield-8 (1960, Oscar a la millor actriu), de Daniel Mann), la superproducció Cleopatra (1963), de Joseph L. Mankiewicz, Who's Afraid of Virginia Woolf? (1966), de Mike Nichols, amb el qual guanyà el segon Oscar a la millor actriu.
Altres pel·lícules notables són The Sandpiper (1964), de Vincente Minnelli The Taming of the Shrew (1966), de Franco Zeffirelli, Reflections in a Golden Eye (1967), de John Huston, Boom i Secret Ceremony (1968), de Joseph Losey, The Only Game in Town (1970), de George Stevens, Under Milk Wood (1972), d’Andrew Sinclair, Hammersmith Is Out (1972), de Peter Ustinov, Night Watch (1973), de Brian G. Hutton, Identikit (1974), de Giuseppe Patron Griffi, The Bluebird (1975), de George Cukor, A Little Night Music (1977), de Harold Prince, i The Mirror Crack'd (1981), de Guy Hamilton.
Des dels primers anys vuitanta abandonà el cinema, on retornà només esporàdicament ( Il giovane Toscanini, 1988, de Franco Zeffirelli), i actuà en alguns telefilms i sèries de televisió ( Between friends , 1983; North and South , 1985). Fou coneguda també per la seva agitada vida sentimental, especialment amb Richard Burton, a qui conegué durant el rodatge de Cleopatra i amb el qual coprotagonitzà una desena de pel·lícules. Estigué casada amb ell entre el 1964 i el 1974 i el 1975 i el 1976 i hi mantingué una relació tempestuosa. Estigué casada, a banda, en sis ocasions més i patí addiccions múltiples. Destacà en la seva lluita contra la sida, i fou molt propera a algunes celebritats, entre les quals cal citar Michael Joseph Jackson.