Née Gloria Hallward, à Los Angeles, Gloria Grahame est la fille de Jeannie Mac Dougall, actrice britannique plus connue sous le nom de Jean Grahame. C'est elle qui lui apprendra le métier de comédienne durant son enfance et son adolescence. Elle fait ses début à Broadway ; c'est là que Louis B. Mayr, patron de la MGM, la remarque et lui fait signer un contrat, en 1944.Sous le pseudonyme de Gloria Grahame, elle fait ses débuts immédiatement dans le film Blonde Fever mais explose deux ans plus tard avec l'émouvant rôle de Violet, dans La Vie est belle de Frank Capra. Un an plus tard, faute de films capables de satisfaire ses ambitions, la RKO rachète son contrat. Là-bas, elle s'épanouit grâce à des rôles de femme fatale, innocente et cruelle, dans les films noirs dont la société a fait sa spécialité.Elle fait l'affiche, tour à tour, du Violent (1950), aux côtés d'Humphrey Bogart puis de la grosse production Sous le plus grand chapiteau du monde (1952). Elle exploite surtout la puissance magnétique de son visage dans deux de ses plus beaux rôles : Les Ensorcelés de Vincente Minnelli (1952) et Réglement de comptes de Fritz lang en 1953, où elle interprète avec une malice et une innocence touchante une entraîneuse littéralement défigurée par Lee Marvin.Sérieuse et professionnelle, elle est parfois victime de sautes d'humeur qui nuisent progressivement à sa réputation. Enfermée dans ses rôles de femme cruelle liés au film noir, elle fait une apparition remarquée dans Oklahoma ! (1955) mais voit sa carrière décliner irrémédiablement. Au début des années 60, elle anchaîne alors les films d'exploitatio puis, faute de mieux, se tourne vers la télévision au début des années 70.Mariée quatre fois (notamment avec Nicholas Ray), mère de quatre enfants, elle apprend qu'elle est atteinte d'un cancer en 1980, mais refuse d'admettre la vérité et d'être opéré. Elle meurt un an plus tard, le 5 octobre 1981, alors qu'elle se rend en Angleterre pour jouer une pièce.
