Dopo aver studiato pianoforte al conservatorio di musica di Filadelfia, decise di tentare la carriera di modella e nel 1953 giunse a New York, dove inizialmente fece la cameriera. Cominciò con alcune esperienze teatrali, che contribuirono alla sua formazione artistica. Nel 1954, all'età di 19 anni, firmò un contratto con la 20th Century Fox, e due anni dopo con la Metro-Goldwyn-Mayer. Cambiò il suo nome in Leslie Parrish nel 1959.
Interpretò il ruolo di Daisy Mae in Il villaggio più pazzo del mondo (1959), e quello di Jocelyn Jordan in Va' e uccidi (1962). Lavorò anche in televisione, ed è ricordata in particolare per il ruolo del tenente Carolyn Palamas nell'episodio Dominati da Apollo della serie classica di Star Trek[2]. L'attrice rese con efficacia le emozioni interiori del proprio personaggio, dalla correttezza professionale fino all'aperta venerazione nei confronti dell'umanoide che sostiene di essere il dio Apollo e che l'equipaggio dell'Enterprise incontra sul pianeta Pollux IV[2].
