Para subsistir, su madre recibía huéspedes en su casa, y Warren trabajó recogiendo fresas para ayudar a su familia.

Allí, Warren realizó sus estudios, siendo discriminado por sus compañeros debido a su humilde origen, y se vio envuelto en varias peleas.

Finalmente en 1954, logró su primer papel en televisión junto a su amigo Robert Culp en la serie Theatre Guild, que ganó el premio Christopher Award, que sirvió a ambos actores como carta de presentación en sus carreras.

Warren Oats, apareció en un capítulo en la serie “Perdidos en el espacio” (1965) “Bienvenido forastero” (capítulo 6, temporada 1), con el nombre de Jimmy Hapgood; él llega al planeta donde están los Robinson, atraído por una señal que el pequeño Will envió por la radio; tras ‘aterrizar’ dijo cuán había sido su misión, “llegar a Saturno” y una estrella lo desvió, pues “la curiosidad mató al gato”; dijo que él había salido de la tierra a las 6:00 horas del día 18 de junio de 1985 fecha de su despegue -dato curioso, en la vida real, tristemente, no llegó a esa fecha, muriendo joven aún.

Ya reconocido como actor de carácter, en la década de 1970 colaboró con los consagrados directores Joseph L. Mankiewicz en El día de los tramposos (1970); Monte Hellman en Carretera asfaltada en dos direcciones (1971); John Milius en Dillinger (1973); Terrence Malick en Malas tierras (1973); Philip Kaufman en The White Dawn (1974); Sam Peckinpah en Bring Me the Head of Alfredo García (1974), William Friedkin en El mayor robo del siglo (1978); y Steven Spielberg en 1941 (1979).

Los filmes Carretera asfaltada en dos direcciones y Bring Me the Head of Alfredo García pasaron a convertirse en películas de culto.