En 1939 protagonizó la obra The Man Who Came to Dinner.
Su carrera en el cine incluye papeles en The Body Snatcher (1945), Sweet Smell of Success (1957), It Happened at the World's Fair (1963), Strait-Jacket (1964), Strange Bedfellows (1965), True Grit (1969), The Love Machine (1971), Die Sister, Die!
Durante los años 1966 y 1967 apareció en la serie Love on a Rooftop.
También realizó actuaciones en series como The Rockford Files, Hazel y Knots Landing.
[2] Atwater estuvo casada con el actor Hugh Marlowe de 1941 a 1946.