Vivian Mary Hartley néven jött a világra az indiai Dardzsilingban, angol apa és francia–ír anya gyermekeként. Tanulmányait egy angliai zárdában végezte, ahol sokáig magányos volt, lévén két évvel fiatalabb társnőinél. Ekkortájt a macskája volt az egyetlen vigasza, idővel életre szóló barátságot kötött Maureen O’Sullivannel, a Tarzan-filmek későbbi Jane-jével. Első színházi élményének hatása alatt döntött úgy, hogy színésznő lesz, az iskolai színtársulatban főként Shakespeare-szerepeket játszott, s 1938-ban szerepelt először filmben.
Tizenkilenc évesen férjhez ment Leigh Holman ügyvédhez, legfőképp azért, mert a férfi hasonlított ideáljára, Leslie Howardra. A „színházi népséget” nehezen viselő férj miatt felhagyott színi tanulmányaival, a következő évben egy lányt szült. A színészet iránti vágya azonban nem csillapult, s 1934-ben már A dolgok jóra fordulnak című filmjét forgatta.
A következő évben mutatkozott be a színpadon, 1937-ben – már a világhírű Old Vic tagjaként – emlékezetes alakítást nyújtott Opheliaként.
A kritika elragadtatva ünnepelte tehetségét és még inkább szépségét. Ekkorra már maga mögött hagyta hétköznapi csengésű nevét, előbb csak férje nevét vette fel, majd a filmproducer Korda Sándor nyomására keresztnevében is változtatott egy betűt, így „született meg” Vivien Leigh.
Egy előadás után, a díszletek mögött találkozott először az akkor még házasember Laurence Olivier-vel, barátságuk a Tüzek Anglia fölött című film forgatásán csapott át szerelembe. Hamarosan összeköltöztek, de kapcsolatukat csak évek múlva törvényesíthették, mert addig egyikük házastársa sem járult hozzá a váláshoz.
Olivier 1938-ban Hollywoodba utazott, ahol az Üvöltő szelek Heathcliff szerepe várta, itt látogatta meg Leigh.
A néhány hetesre tervezett vakáció jóval hosszabbra nyúlt, mert a szerelmesek meghívást kaptak az Elfújta a szél című film leglátványosabb jelenete, Atlanta felgyújtásának forgatására. Amikor David Selznick producer megpillantotta az angol szépséget, habozás nélkül neki adta Scarlett O’Hara szerepét, holott arra már Katharine Hepburnt szemelte ki.
Minden idők egyik legsikeresebb filmje 1939-ben tíz Oscar-díjat gyűjtött be.
A huszonhat éves Leigh – első brit színésznőként – a legjobb női főszereplőnek járó aranyszobrocskát kapta meg, 143 perces jelenléte a filmvásznon máig a leghosszabb alakítás a kitüntettek között.
Emlékezetes csókjelenete Clark Gable-lel ma is előkelő helyen szerepel az ilyen témájú listákon, pedig a színésznő elég kényszeredetten fogott a felvételhez, zavarta ugyanis Gable dohányszagú lehelete. Ugyanakkor maga is erős dohányos volt, a forgatások során előfordult, hogy négy doboz cigarettát is elfüstölt.
A Victor Fleming rendezte Elfújta a szél jelentette pályafutásának csúcsát, következő filmjei meg sem közelítették ennek sikerét. 1940-ben összeházasodott Olivier-vel, a következő évben együtt szerepeltek Korda Sándor Lady Hamiltonról szóló filmjében. A negyvenes években forgatott jelentősebb filmje még a Caesar és Kleopátra, valamint az Anna Karenina.
A magánéletében mindig is ingatag, kiszámíthatatlan színésznőt mániás depresszió gyötörte, többször is idegösszeomlást kapott. Egyebek között
meggyőződése volt, hogy kis termetéhez képest nagy a keze, s hogy rejtegesse, több mint 150 pár kesztyűt szerzett be.
A mit sem sejtő közönséget azonban továbbra is elbűvölte szépsége, a kritikát pedig szerepei iránti odaadása. 1951-ben a brit filmakadémia BAFTA-díja és a velencei filmfesztivál legjobb színésznőnek járó kitüntetése mellett megkapta második Oscar-díját az egzaltált Blanche szerepéért, A vágy villamosa című filmben Marlon Brando oldalán nyújtott alakításáért – a szerepet két évvel korábban a londoni West Enden már játszotta.
Pályafutása során húsz filmet forgatott, az utolsóban, a Bolondok hajója című 1965-ös drámában egy öregedő szépasszonyt alakított.
Mind közül a legkedvesebbnek az 1940-es, a második világháború alatt játszódó Waterloo híd című romantikus dráma főszerepét tartotta.
Színpadon is kiemelkedő teljesítményt nyújtott, elsősorban a nagy Shakespeare-szerepekben, itt is többször játszott együtt Olivier-vel. 1963-ban az Oscar-díj színházi megfelelőjét, a Tony-díjat is megkapta a Tovarich című zenés vígjátékban nyújtott alakításáért, 1960 óta csillaga díszíti a Hírességek sétányát.
Kitűnően beszélt franciául és németül, külföldre vitt filmjeit maga szinkronizálta. Szabadidejében szívesen fejtett keresztrejtvényt, kártyázott, olvasott, ugyanakkor rettegett a repüléstől, a maró kritikától, az egyedülléttől és a betegségtől. A filmtörténet egyetlen olyan házaspárja, amelynek mindkét tagja a házasság alatt kapta Oscar-díját, 1960-ban elvált. Leigh társa élete utolsó évtizedében John Merivale színész volt, de 1967. július 8-án bekövetkezett haláláig használta a Lady Olivier címet. Szűk körben tartott temetésén kollégája, Sir John Gielgud mondott búcsúbeszédet, hamvait angliai lakóhelye közelében egy tóba szórták.
Az Amerikai Filmintézet 1999-ben minden idők 16. legnagyobb színésznőjének rangsorolta, archívumát – beleértve naplóit, valamint a második férjével váltott leveleit – a londoni Victoria and Albert Museum őrzi. Egykori londoni lakóháza falán az English Heritage örökségvédelmi szervezet kék emléktáblája látható.
Borítókép: A színésznő kedvenc szerepét a Waterloo híd című romantikus drámában játszotta el (Forrás: Metro-Goldwyn-Mayer)