[1]​ Nacida en San Francisco, California, sus padres eran Marcel Rambeau y Lilian Garlinda Kindelberger.

Su madre insistía en que vistiera como un chico para frustrar la atención de los borrachos en un lugar tan salvaje como Nome.

[3]​ En su juventud, Rambeau interpretó primeros papeles femeninos en Broadway, y en 1921 Dorothy Parker le dedicó unos versos.

[4]​ Entre las películas mudas que rodó para Mutual Film Corporation figuran Mary Moreland y The Greater Woman (1917).

Con la llegada del cine sonoro ella ya había cumplido los cuarenta años, y empezó a actuar con papeles de carácter en cintas como Min and Bill, The Secret Six, Laughing Sinners, Grand Canary, Palooka, y Primrose Path, por la cual fue nominada al Oscar a la mejor actriz de reparto.