Piper Laurie nació el 22 de enero de 1932 en Detroit, Michigan.

Su padre era un inmigrante polaco que se dedicaba a la venta de muebles. Su madre era norteamericana de origen ruso. Laurie era una niña atractiva, con una llamativa cabellera rojiza, pero era muy tímida. Por ello, sus padres la enviaron a clases de dicción. Con el tiempo fue también a clases de interpretación en una escuela local de actuación.

El estudio que la contrató por primera vez, cuando tenía 17 años, la encasillaba en el papel de joven atractiva, ingenua, y con poca cabeza, y no le ofrecían papeles en los que pudiese demostrar sus dotes de interpretación. Aunque con una paga semanal de dos mil dólares estaba muy bien retribuida, Laurie se cansó finalmente, y comunicó a su agente que abandonaba su trabajo en la Universal, sin importarle las consecuencias.

Su verdadera oportunidad surgió cuando interpretó a la amiga inválida de Paul Newman en la cinta clásica "El buscavidas" (1961) y fue nominada al Oscar como mejor actriz de reparto por este trabajo. El papel más recordado de la actriz es en la película "Carrie" (1976), dirigida por Brian De Palma y protagonizada por Sissy Spacek. Ella encarnó a la madre religiosa y excéntrica de una joven tímida y con problemas psíquicos. Por su interpretación obtuvo su segunda nominación al Oscar como mejor actriz de reparto. Su tercera nominación la consiguió por su papel de madre de la joven sordomuda en "Hijos de un dios menor" (1986).

En Twin Peaks interpreta a Catherine Martell, una mujer con carácter, durante veintisiete episodios. Obtuvo un Globo de Oro por su creación de este personaje.

Ha trabajado en películas como: "The Dead Girl" (2006), "Enredos de familia" (2004), "Poseído" (2000), "The Faculty" (1998), "Cruzando la oscuridad" (1995), "El arpa de hierba" (1995), "Vaya par de amigos" (1993), "El peso de la corrupción" (1992), dirigida por Mark Frost, "El dinero de los demás" (1991), "Una chica de ensueño" (1989), "Tiger: la última oportunidad" (1988), "Cita con la muerte" (1988), "Hijos de un Dios menor" (1986), "Oz: un mundo fantástico" (1985), "Tim" (1979), "Carrie" (1976), "El buscavidas" (1961), "Mujeres culpables" (1957), "Cara a la muerte" (1955), "Nieves traidoras" (1954), "La espada de Damasco" (1953), "El caballero del Mississippi" (1953), "¿Alguien ha visto a mi chica?" (1952), "Prohibido el paso al novio" (1952) y "Su alteza el ladrón" (1961).

En Televisión ha aparecido en series como "Caso abierto", "Tan muertos como yo", "Ley y orden", "Will y Grace", "Frasier", "Tocados por un ángel", "Diagnóstico asesinato", "Urgencias", "Matlock", "Más allá de los límites de la realidad", "Hotel", "Se ha escrito un crimen" y "El pájaro espino".