Filha dos estadunidenses, Francis Leen Taylor (1897–1968) e Sara Viola Warmbrodt (1895–1994), mudaram-se para os Estados Unidos em 1939. Começou a carreira cinematográfica ainda criança, quando foi descoberta aos dez anos. Contratada pela Universal Pictures, filmou There's One Born Every Minute, mas não teve o contrato renovado. Assim como o amigo pessoal Mickey Rooney, revelou talento participando de filmes infanto-juvenis, como na estréia em 1943 num pequeno papel da série Lassie. A partir de então, apaixonou-se pela profissão e permanecer no estúdio tornou-se o maior sonho.
Evoluindo como atriz talentosa e respeitada pela crítica, nos anos 50 filmaria dramas, como "Um lugar ao Sol", com o ator Montgomery Clift; "Assim Caminha a Humanidade", com Rock Hudson, ambos atores homossexuais e dos quais se tornou grande amiga. Nessa década faria ainda "A Última Vez Que Vi Paris", ao lado de Van Johnson e Sonna Reed.
Taylor tratou vários problemas de saúde ao longo dos anos, incluindo as questões relativas à insuficiência cardíaca crônica. Em 2009, foi submetida a uma cirurgia para substituir uma válvula defeituosa no coração. Ela usava uma cadeira de rodas havia mais de cinco anos para lidar com sua dor crônica.
Em fevereiro de 2011, apareceram novos sintomas relacionados à sua insuficiência cardíaca, o que a levou a ser internada no Centro Médico Cedars-Sinai, em Los Angeles para tratamento, onde morreu na manhã do dia 23 de março após uma cirurgia, aos 79 anos de idade. A informação foi confirmada pelo agente da atriz e por um familiar.
