Nach ihrem Filmdebüt in Alfred Hitchcocks "Immer Ärger mit Harry" war die als Tänzerin ausgebildete Schwester von Warren Beatty über Jahrzehnte eine der populärsten Hollywood-Schauspielerinnen. Sie wurde mehrfach für den Oscar nominiert und erhielt ihn 1983 für ihre kratzbürstige Mutter von Debra Winger in "Zeit der Zärtlichkeit". Wie Jack Lemmon und Walter Matthau ist MacLaines Filmkarriere mit Billy Wilder verknüpft, in dessen "Das Appartement" sie als Liftgirl und Geliebte des Chefs mit misslingendem Selbstmordversuch und später als Pariser Freudenmädchen "Irma La Douce" Weltruhm erlangte.
MacLaines Frauen sind häufig gutherzig, naiv und lebenslustig, komisch und den Tränen nah, kleine Chaotinnen mit liebenswerten Macken, die immer eine Spur zuviel reden, um ihre inneren Ängste zu überwinden. In dramatischen Rollen überzeugte sie als lesbische Lehrer-Partnerin von Audrey Hepburn ("Infam"), frustrierte Ehefrau in "Verzweifelte Menschen", für den sie den Silbernen Bären der Berlinale 1971 erhielt, oder Klavierlehrerin in "Madame Sousatzka", eine ihrer Altersrollen. MacLaine kann zickig wirken und aufgedreht, überspannt und genervt, aber auch zärtlich, traurig oder lasziv. Schauspielduelle lieferte sie sich als alternde Tänzerin mit Anne Bancroft in "Am Wendepunkt", mit dem Frauen-Ensemble von "Magnolien aus Stahl" und mit Marcello Mastroianni in "Die Herbstzeitlosen".
Mit zunehmendem Alter erscheint MacLaine als Hollywoods Paradebesetzung für Großmütter, die vorzugsweise ihre Enkelinnen unter ihre Fittiche nehmen und sie auf den rechten Weg bringen, wie beispielsweise Julia Stiles in "Carolina" oder Cameron Diaz in "In den Schuhen meiner Schwester". In "Wo die Liebe hinfällt", in dem Filmenkelin Jennifer Aniston dahinterkommt, dass ausgerechnet ihre Familie das Vorbild für "Die Reifeprüfung" war, verkörperte sie erfrischend frech die legendäre Mrs. Robinson. In "Verliebt in eine Hexe" hingegen blieb sie sträflich unterbeschäftigt als Giftschleuder Endora.
Politisch für die Demokraten aktiv und Produzentin eines Dokumentarfilms über China, trat MacLaine, die eine Zeit lang zum "Rat Pack" um Frank Sinatra gehörte, immer wieder als Sängerin und Tänzerin auf und hat zwischen 1970 und 1985 acht Bände Memoiren, teils mit starkem Interesse an Esoterik, geschrieben. 2000 gab sie ihr Regiedebüt mit "Bruno".