Actriz norteamericana, estrella de las décadas del 60 y 70. Se inició como actriz con el Lincoln Center Repertory Group a los 21 años. A los 25 triunfó en el off-Broadway con Hogan's Goat (que en 1971 se adaptó para TV). En 1967 debutó en el cine y logró fama internacional con Bonnie y Clyde (Bonnie and Clyde), con Warren Beatty. Su imagen gangsteril incluso inició una moda. Otro hito en su carrera fue Barrio chino(Chinatown, 1974), de Roman Polanski, por la que fue nominada al Oscar, premio que logró dos años después por su actuación en Poder que mata (Network, 1976).
De su producción en los años 80 merecen destacarse la interpretación de la desagradable Joan Crawford en Mamá querida (Mommie Dearest) y su participación en Barfly (1987). Y de los '90, Sueños en Arizona (Arizona Dreams, 1993), de Emir Kusturica, Juana de Arco (The Messenger: The Story of Joan of Arc, 1999) y El affair Thomas Crown (The Thomas Crown Affair, 1999).