Lea hizo su primer papel importante en All the Right Moves (1983), junto a Tom Cruise.
Pero por lo que es recordada es por el papel de Lorraine Baines McFly en Back to the Future y sus posteriores secuelas.
Posteriormente apareció en S.O.S. Equipo Azul (1986) y Howard: un nuevo héroe (1986), que fracasaron estrepitosamente en taquilla.
[cita requerida] Fue Alicia Mitchell en la película Daniel el travieso (1993) y protagonizó The Beverly Hillbillies (1993).
Anteriormente estuvo saliendo con Dennis Quaid, al que conoció en el rodaje de Jaws 3-D.