Jako nejstarší ze tří dcer lékaře se už od dětství věnovala ochotnickému divadlu. V patnácti letech dokonce za svůj výkon ve školní inscenaci Čechovova Racka získala první ocenění. Tři roky navštěvovala dramatické a hudební kurzy na Pacific Conservatory of Performing Arts v kalifornské Santa Aně a 1980-84 studovala herectví na proslulé Juilliard School of Drama v New Yorku, kde se také představila na mimobroadwayských scénách v Čechovově dramatu Tři sestry, v dramatizaci Dickensovy Zimní pohádky a v Pirandellově hře Šest postav hledá autora.

Před film. kamerou debutovala hlavní ženskou úlohou farmářovy vnučky Genevy Spoffordové, jejímž půvabům neodolá notorický alkoholik (Tom Conti), známý také jako svůdce žen a výstřední básník, v komediálním dramatu Reuben, Reuben (r. R. E. Miller). Všeobecné uznání jí však přineslo až následující kriminální drama Svědek (r. P. Weir), v němž ztělesnila mladou vdovu Rachel Lappovou, členku náboženské sekty Amishů, která se musí skrývat se svým synem, jediným svědkem podivné vraždy, a ochranu jim poskytuje osamělý filadelfský policista (Harrison Ford).

Ke zvýšení její popularity přispěla role astrofyzičky, civilní instruktorky a specialistky na bojová letadla Charlie Blackwoodové, do níž se zamiluje svéhlavý elitní pilot (Tom Cruise), v akčním filmu o výcviku vojenských stihačů Top Gun (r. T. Scott). Působivou kreaci předvedla v postavě prokurátorky Kathryn Murphyové, vyšetřující okolnosti znásilnění jedné dívky (Jodie Fosterová), v kriminálním dramatu Znásilnění (r. J. Kaplan).

Často bývá přirovnávána ke Grace Kellyové, Lauren Bacallové a Ingrid Bergmanové, neboť její hrdinky oplývají podobnou vnitřní silou i zranitelností, nevinností i zkažeností. Po rozvodu se spisovatelem Boydem Blackem žila nějaký čas s hercem Barry Tubbem, s nímž se sblížila při natáčení filmu Top Gun, a 1989 se provdala za jachtařského makléře Freda Tillmana.