[1]​ Debutó con un pequeño papel a los 19 años en la famosa serie de televisión Bewitched (Hechizada) en 1965.

Actuó como Dulcie Colby en la serie El virginiano en 1966, con el capítulo "Los lobos al frente y los chacales a la espalda" (en inglés, "The Wolves in front, The Jackals Behind"), capítulo 26 de la temporada sexta (4x26), pero su papel más importante fue interpretar a Norma Jennings en la serie de culto Twin Peaks, de David Lynch, que se emitió por dos temporadas.

Su trabajo en esta serie le significó ser nominada cuatro años consecutivos a los Premios Globo de Oro como mejor actriz en drama, ganándolo en 1971, además de ser cuatro veces nominada a los Premios Emmy.

Narró ese período de su vida en sus memorias Breathing Out (Exhalando) escrita por David y Coco Dalton.

Después de su matrimonio con el músico y productor Quincy Jones, en 1974 tomó un descanso en la actuación para concentrarse en su familia (excepto la aparición que hizo para la película para televisión The Return of Mod Squad en 1979).