Nata a Budleigh Salterton, nel Devon, sviluppò presto l'interesse per la recitazione, che coltivò alla Tudor Arts Academy, nel Surrey, prima di essere accettata nella selettiva Royal Academy of Dramatic Art di Londra. Nel 1954, a soli 19 anni, venne messa sotto contratto dalla Rank Organisation e lo stesso anno sposò Cornel Lucas, affermato fotografo di scena della Rank e ritrattista di star cinematografiche. La casa di produzione sfruttò la sua indiscutibile bellezza facendole ricoprire abitualmente il ruolo della formosa bomba sexy, bionda e svampita, mettendola così in competizione con la popolare Diana Dors, rispetto alla quale apparve come una seconda scelta. Il ruolo simbolo di questi anni da starlet fu quello accanto alla star comica Benny Hill in Occhio di lince (1956) di Basil Dearden.
Nel 1958, girò in Italia La Venere di Cheronea, un «mélo travestito da peplum»[1], nel quale interpretò la statuaria modella del leggendario scultore greco Prassitele, le cui «forme prorompenti e appena velate (...) sono il centro di ogni inquadratura»[1]. Intrecciò una relazione con l'aristocratico Filippo Orsini, con tanto di reciproco patto suicida, che provocò uno scandalo internazionale[2], le cui conseguenze per Belinda Lee furono la fine del contratto con la Rank e del matrimonio con Lucas, mentre il principe Orsini lasciò l'incarico di principe assistente del Papa al soglio pontificio[3].
Dopo aver divorziato nel 1959 da Lucas, si stabilì in Italia, un cambiamento che non si rifletté immediatamente sulla sua carriera, poiché continuò a venire utilizzata principalmente per ricoprire ruoli di sensuale bellezza in film di genere, per quanto più vari e impegnativi di quelli fino ad allora affrontati in patria. Fra gli altri, interpretò i ruoli storici di Lucrezia Borgia in Le notti di Lucrezia Borgia (1959) e di Messalina in Messalina Venere imperatrice (1960). Le vennero però offerte anche occasioni di dimostrare le proprie doti drammatiche, ad esempio ne I magliari (1959) di Francesco Rosi e La lunga notte del '43 (1960) di Florestano Vancini.
La sua vita terminò tragicamente il 12 marzo 1961, quando, non ancora ventiseienne, in vacanza in California, morì in un incidente d'auto, mentre viaggiava in compagnia dell'autista, di Paolo Cavara e di Gualtiero Jacopetti, regista de La Settimana Incom e della serie di film Mondo cane, dal quale aspettava un figlio[4]. Jacopetti le dedicherà il film La donna nel mondo (1963), «che in questo lungo viaggio ci accompagnò e ci aiutò con amore.»[5]. Fu cremata il 17 marzo a Los Angeles. Le sue ceneri sono conservate al Cimitero acattolico di Roma[6].
