Pendant son enfance, elle étudie la danse, la comédie, et s'illustre dès l'âge de seize ans à la scène et à la télévision. Elia Kazan lui confie, pour ses débuts au cinéma, le rôle de la majorette d'Un homme dans la foule (1957), sur la lancée duquel elle signe un contrat avec la Fox. Les Feux de l'été (M. Ritt, 1958) et Duel dans la boue (R. Fleischer, 1959) exploitent avec un relatif succès son image d'ingénue perverse, à laquelle Autopsie d'un meurtre (O. Preminger, id.) confère une nouvelle dimension. Elle aborde avec le Fleuve sauvage (Kazan, 1960) un emploi radicalement différent, où elle révèle une étonnante sensualité. Ce personnage « tellurique » restera l'un de ses plus émouvants et inspirera partiellement ceux du Sillage de la violence (R. Mulligan, 1965) et du Clan des irréductibles (P. Newman, 1971). Lee Remick explore également avec succès le registre du mélodrame (le Jour du vin et des roses, B. Edwards, 1962) et du thriller (Allô !... brigade spéciale, id., id. ; le Refroidisseur de dames, J. Smight, 1966 ; le Détective, G. Douglas, 1968). En 1964, elle revient à la scène dans la comédie musicale de Harold Prince et Stephen Sondheim Anyone Can Whistle, et en 1966 est citée au Tony Award pour Wait Until Dark de Frederick Knott (mise en scène d'Arthur Penn). Elle s'établit à Londres au début des années 70. Alternant le cinéma commercial (la Malédiction The Omen, Richard Donner, 1976 ; le ConcoursThe Competition, Joel Oliansky, 1980) et les productions de prestige (A Delicate Balance, T. Richardson, 1973 ; les Européens, J. Ivory, 1979), elle connaîtra dès lors ses plus grandes réussites à la télévision, dans les téléfilms Racolages et Haywire et les miniséries Jennie, Ike, Detroit et l'Amour en héritage.
