Cora Sue Collins schaffte mit vier Jahren den Sprung ins Filmgeschäft, weil sie die Fähigkeit hatte, in ihren Filmrollen auf Kommando zu weinen.[1] Ihr erster Film war die Slim-Summerville-Komödie The Unexpected Father aus dem Jahr 1932. In den folgenden Jahren hatte Collins kleinere Auftritte in vielen Hollywood-Großproduktionen und zählte zu den meistbeschäftigten Kinderdarstellerinnen. Sie spielte an der Seite von Leinwandstars wie Greta Garbo, Bette Davis, James Cagney, Claudette Colbert, Fredric March, Ginger Rogers und William Powell. Cora Sue Collins hatte ihre vielleicht nennenswertesten Auftritte in Literaturverfilmungen: Sie verkörperte Tania in Anna Karenina (1935), der Verfilmung von Lew Tolstois gleichnamigem Roman, sowie die Rolle der Amy Lawrence in Toms Abenteuer (1938), einer Verfilmung von Mark Twains Die Abenteuer des Tom Sawyer. Der große Durchbruch zum Kinderstar blieb ihr jedoch verwehrt.
Im Alter von 18 Jahren zog sie sich aus dem Filmgeschäft zurück; bis dahin hatte sie fast 50 Filme gedreht. Sie heiratete einen reichen Farmer in Nevada.[2] In den letzten Jahren hatte sie einige öffentliche Auftritte bei Veranstaltungen um das alte Hollywood.[3][4][5]