Posteriormente, estudió arte dramático y se unió a la prestigiosa compañía Long Wharf Theatre Company, con la que estuvo trabajando durante años.

McDonnell se casó con Randle Mell, también actor, con el que tiene dos hijos, Olivia and Michael, y actualmente reside en Los Ángeles.

McDonnell consiguió al año siguiente otra candidatura por Passion Fish (1992), en esta ocasión en la categoría de actriz principal.

Otros papeles de McDonnell en el cine han sido Grand Canyon (1991), Sneakers (1992), Independence Day (1996) y Donnie Darko (2001).

[3]​ Sin embargo, el papel más reconocido es el que ha interpretado en 2003 en la serie Battlestar Galactica como Laura Roslin, la presidenta de las doce colonias.