Leachmanová se filmování začala věnovat na přelomu 40. a 50. let a první role dostávala v televizních seriálech, díky nimž získala popularitu. Za svoje výkony v seriálech Phyllis či Mary Taylor Moore si připsala mnoho nominací na ceny Emmy, které v letech 1974 a 1975 proměnila. V roce 1972 pak dostala Oscara jako představitelka vedlejší role ve filmu Petera Bogdanoviche Poslední představení.
Dlouhodobě spolupracovala s režisérem Melem Brooksem, objevila se například v jeho komediích Mladý Frankenstein (1974) či Závrať naruby (1977). Pravidelně filmovala až do pozdního věku, v 82 letech vystupovala jako soutěžící v americké reality show Dancing with Stars, která je v české verzi známá jako Stardance. Dva filmy, které natočila v letech 2019 a 2020, teprve čekají na premiéru.
