Podstaw rzemiosła uczyła się w Yale School of Drama, po studiach występowała w różnych teatrach na terenie całego kraju. Na ekranie debiutowała w roku 1984 w filmie braci Coen (który był także ich debiutem)Śmiertelnie proste. Jej występ przeszedł bez echa, a ona sama wróciła na teatralną scenę. Za rolę wTramwaju zwanym pożądaniem została w 1987 roku nominowana do najważniejszej teatralnej nagrody –Tony.
Przełomowa w jej filmowej karierze okazała się drugoplanowa rola wMissisipi w ogniu (1988)Alana Parkera. Kreacja żony członkaKu Klux Klanu przyniosła jej pierwszą nominację do Oscara. Kolejne dwie nominacje do tej nagrody dla aktorki drugoplanowej otrzymała za role wU progu sławy iDalekiej północy.
Grała w wielu produkcjach swego męża i szwagra. Za rolę prowincjonalnej ciężarnej policjantki w jednej z nich –Fargo – została uhonorowana Nagrodą Akademii Filmowej (za rok 1996) dla najlepszej aktorki pierwszoplanowej. W 2018 roku za rolę w filmieTrzy billboardy za Ebbing, Missouri otrzymałaZłoty Glob, a podczas 90. gali rozdania Oscarów dostała statuetkę Akademii w kategorii najlepsza aktorka pierwszoplanowa. DramatNomadland (2020) w reżyseriiChloé Zhao przyniósł jej dwa Oscary – za rolę pierwszoplanową i za najlepszy film (McDormand była współproducentką filmu).