Su excelente participación y su apariencia la llevó a ser contratada por Walt Disney Pictures.

En 1967 abandonó Disney y se enroló en la serie de televisión Misión: imposible, donde reemplazó a la actriz Barbara Bain, que representaba a la doctora Dana Lambert.

[1]​ Sin embargo, Barbara Bain había creado un personaje con una personalidad absolutamente glacial y calculadora, que no era compatible con el intrínseco carácter dulce e ingenuo que proyectaba Warren a pesar de sus esfuerzos.

[2]​ Estuvo casada con el productor Jon Peters desde 1967 hasta 1974, tuvo un hijo también actor, Christopher Warren.

En 2000, a sus 54 años se casó con un publicista y exejecutivo de Columbia Pictures llamado Ronald Taft.