L'elenc de Mission: Impossible en la seva cinquena temporada (1970). D'esquerra a dreta: Leonard Nimoy, Greg Morris, Lesley Ann Warren, Peter Lupus i Peter Greus.
Lesley Ann Warren és filla de pares descendents de russos (cognom Warrenoff),[1][2] el seu pare va ser veterà de la Segona Guerra Mundial i la seva mare, una cantant de cabaret, i tots dos es van establir a Nova York treballant en la compravenda d'immoboliari.
Va entrar a l'Actors Studio[cal citació] als 17 anys després d'haver estat ballarina, el 1963 va aparèixer a Broadway interpretant papers secundaris en obres musicals.
Va aparèixer el 1965 en una producció musical per a la televisió interpretant el paper de La Ventafocs sota la direcció de Rodgers i Hammerstein.[3] La seva participació i aparença la va portar a ser contractada per Walt Disney Pictures. Va aparèixer en pel·lícules com The Happiest Millionaire.
El 1967 va abandonar Disney i va ser contractada per la sèrie de televisió Mission: Impossible, on va reemplaçar l'actriu Barbara Bain, que representava la doctora Dana Lambert. Aquesta va ser la seva actuació més famosa.[4]
No obstant això, Barbara Bain havia creat un personatge amb una personalitat absolutament glacial i calculadora, que no era compatible amb l'intrínsec caràcter dolç i ingenu que projectava Warren malgrat els seus esforços. Amb prou feines va estar un any en la sèrie (entre 1970 i 1971) abans de ser acomiadada.
Més tard va interpretar papers de dona sexy en diverses produccions dels anys setanta allunyant-se gradualment dels escenaris, i apareixent en Víctor, Victòria (el 1982), on va ser nominada com a millor actriu secundària per al premi Oscar de l'Acadèmia i ocasionalment en algunes pel·lícules de tall romàntic com Escull-me i Compositor d'Alan Rudolph el 1984.[5]>
