Vyrůstala jako druhozené dítě úředníka školské správy ve velmi skromných podmínkách. Kvůli otcově zaměstnání se rodina několik let neustále stěhovala, až se nakonec usadila v jihokarolínském Greenvillu. Divadlu se začala J. W. věnovat už na střední škole a svůj zájem dále rozvíjela i během dvouletého studia dramatického umění na Louisiana State University v Baton Rouge.

Několik měsíců pracovala jako sekretářka, než se připojila na jednu sezonu k repertoárovému divadlu v massachusettském Chathamu. Odbornou hereckou průpravu absolvovala 1950-52 u Sanforda Meisnera v newyorské umělecké dílně Neighborhood Playhouse a v Actors Studiu. Na Broadwayi nejprve 1952 zaskakovala za herečku Kim Stanleyovou v inscenaci hry Williama Ingeho Piknik, než se dočkala 1956 vlastní role - středověké venkovské nevěsty - v kostýmní ponuré hře Leslieho Stevense Milovníci.

Díky účinkování v TV pořadu Golden Age (Zlatý věk) jí nabídl Buddy Adler, jeden ze šéfů film. společnosti 20th Century Fox, dlouholetou smlouvu, ale jak se brzy ukázalo, příliš se vymykala stereotypu hollywoodské hvězdy. Získala si však respekt jako charakterní herečka, čehož dokladem je mj. její třetí film. role schizofrenní pacientky Evy Whiteové, za jejíž ztvárnění v psychologickém dramatu Tři tváře Evy (r. N. Johnson) obdržela Oscara 1957.

Při natáčení adaptace povídek Williama Faulknera Dlouhé horké léto (r. M. Ritt), kde ztělesnila svéhlavou dceru bohatého jižanského farmáře (Orson Welles), se poprvé setkala před kamerou s hercem Paulem Newmanem, za něhož se 1958 provdala. Po jeho boku a pod jeho režijním vedením vytváří dodnes skvělé portréty žen, kterým osud není příliš nakloněn a musejí se potýkat s mnoha problémy, nejčastěji rodinného charakteru: osamělá, psychicky nevyrovnaná učitelka z maloměsta Rachel Cameronová v dramatu podle románu Margaret Laurenceové Rachel, Rachel (nominace na Oscara 1968).

Dále si zahrála neurotickou vdova Beatrice Hunsdorferovou, o jejímž neuspořádaném životě a vztahu ke dvěma dospívajícím dcerám (Nell Pottsová a Roberta Wallachová) pojednává film. přepis hry Paula Zindela Vliv gama paprsků na měsíčky zahradní (cena na MFF v Cannes 1973); ovdovělá matka Lilly, které se dvoří ovdovělý stavební dělník (Paul Newman), v melodramatu podle románu Raymonda DeCapita Harry & syn; Amanda Wingfieldová v ekranizaci divadelní hry Tennessee Williamse Skleněný zvěřinec.

Mezi adepty na Oscara 1973 a laureáty ceny BAFTA 1974 ji vynesla role depresemi sužované Rity Waldenové, která se jen těžko vyrovnává s novými rodinnými poměry, v psychologické studii manželské krize Letní naděje, zimní vzpomínky (r. G. Cates). Působivý výkon, jímž se ucházela o Oscara 1990, podala v úloze starosvětské Indie Bridgeové, laskavé a moudré manželky upjatého advokáta (Paul Newman) a tolerantní matky tří svobodomyslných dětí (Robert Sean Leonard, Margaret Welshová a Kyra Sedgwicková), v psychologickém retrosnímku z konce 30. let Mr. & Mrs. Bridge (r. J. Ivory).

Obdobně laděné kreace předvedla také v mnoha TV snímcích, zejména v rodinných dramatech Podívej se, jak běží a Vzpomínáš, lásko, díky nimž si zajistila ceny Emmy 1978 a 1985. Jako režisérka debutovala 1980 epizodou Thanksgiving Day (Den Díkůvzdání) z TV seriálu Family (Rodina). Na divadle inscenovala pro festival ve Williamstownu (stát Massachusetts) hru Clifforda Odetse Zlatý hoch (1987) a režírovala i Čechovova Racka.