Miloš Forman vio esta interpretación, y la llamó para interpretar el papel de la enfermera Mildred Ratched en la película One Flew Over the Cuckoo's Nest (1975), por el que ganó el Óscar a la mejor actriz.

También apareció en películas como Exorcista II: El Hereje (1977), The Cheap Detective (Un detective barato, 1978), Brainstorm (Proyecto Brainstorm, 1983), Ojos de fuego (1984), Flores en el ático (1987) o Crueles intenciones (1999).

Fletcher fue candidata a los Emmy por su papel en la serie de televisión Picket Fences.

Fletcher se casó con el agente literario y productor Jerry Bick en 1960, divorciándose en 1977.

El policía resultó herido en ambas piernas y tuvo que ser hospitalizado.