Nata a Vienna nel gennaio 1926, figlia d’arte, rivela un grande talento drammatico fin da giovanissima. Talento che, dopo gli studi di recitazione, le permette di debuttare sul palcoscenico.

Bionda, delicata, volto affranto, esordisce al cinema in Steibruch (1942) di Sigfrit Steiner. Dopo la Seconda guerra mondiale è attiva sui palcoscenici austriaci (Vienna), svizzeri (Zurigo) e tedeschi (Berlino).

Torna al cinema nel ’48 interpretando alcuni ruoli secondari (La casa dell’angelo - 1948 - di Karl Hartl, Maresi - 1948 - di Hans Thimig, Malata d’amore - 1951 - di Rolf Hansen) ed ottenendo il suo primo successo nel ’54 con l’intenso ruolo della dottoressa tedesca catturata dai partigiani nell’antimilitarista L’ultimo ponte di Helmut Kautner, con cui vince la Palma d’Oro al Festival di Cannes.

Due anni dopo viene premiata a Venezia come protagonista di Gervaise (1956) di René Clement, una fra le sue migliori performances e con cui ottiene fama internazionale.

Nelle pellicole successive è la disperata innamorata nel dostoevskiano Le notti bianche (1957) di Luchino Visconti e la donna guarita dalla cecità nell’ottimo western L’albero degli impiccati (1959) di Delmer Daves, con Gary Cooper, Karl Malden, Ben Piazza e Karl Swenson.

A partire dagli anni Sessanta lavora soprattutto a teatro ed in televisione.

Fra gli altri film ricordiamo Napoleone Bonaparte (1954) di Sacha Guitry, I topi (1955) di Robert Siodmak, Uragano sul Po (1956) di Horst Hachter, Karamazov (1958) di Richard Brooks, tratto dal celebre romanzo di Fedor Dostoevskij I fratelli Karamazov ed interpretato da Yul Brynner, Claire Bloom, Lee J. Cobb, Albert Salmi, William Shatner e Richard Basehart, Una vita (1958) di Alexandre Astruc, il western Cimarron (1960) di Anthony Mann, con Glenn Ford, Arthur O’ Connell e Aline MacMahon, La grande ruota (1961) di Géza von Radvanyi, 99 donne (1968) e Il  trono di fuoco (1969) di Jesus Franco, Dossier Odessa (1974) di Ronald Neame, tratto dal libro omonimo di Frederick Forsyth, La nave dei dannati (1976) di Stuart Rosenberg, Superman (1978) di Richard Donner, con Christopher Reeve, La signora è di passaggio (1982) di Jacques Rouffio.

Attiva, come già detto, anche in televisione, è apparsa in alcuni episodi di telefilm di successo, fra cui Der Kommissar e L’ispettore Derrick.

Nel 2002 è protagonista di Meine Schwester Maria (Mia sorella Maria), commovente documentario realizzato da suo fratello (il celebre attore Maximilian Schell - 1930-2014 -, Oscar come Miglior Attore Protagonista per Vincitori e vinti - 1961 - di Stanley Kramer ed interprete di film quali I giovani leoni di Edward Dmytryk, I sequestrati di Altona di Vittorio De Sica, Topkapi di Jules Dassin, Dimensione della paura e Candidato all’obitorio di Jack Lee Thompson, Chiamata per il  morto di Sidney Lumet, tratto dal libro omonimo di John Le Carré, Sinfonia di guerra di Ralph Nelson, Krakatoa, est di Giava di Bernard L. Kowalski, Simon Bolivar di Alessandro Blasetti, La  papessa Giovanna di Michael Anderson, The Rehearsal di Jules Dassin, The Man in the Glass Booth di Arthur Hiller, La croce di ferro di Sam Peckinpah, Quell’ultimo ponte di Richard Attenborough, Giulia di Fred Zinnemann, Arch of Triumph di Daniel Mann), che ritrae gli ultimi anni di vita dell’attrice, ormai malata di demenza e colpita da gravi disturbi polmonari. Nel febbraio dello stesso anno, alla prima proiezione del documentario (che riceve un Premio Bambi), fa la sua ultima apparizione in pubblico e subito dopo si ritira a vita privata sulle Alpi della Carinzia, circa tre anni prima della sua scomparsa.

Riposa al cimitero Zentralfriedhof di Vienna accanto al fratello, morto circa nove anni dopo di lei.