Nata a Bascorn - in Florida - nel 1941, Dorothy Faye Dunaway - meglio nota come Faye Dunaway - studia a Boston e, dopo varie esperienze teatrali, esordisce al cinema nel ’67 in ruoli secondari in Cominciò per gioco di Elliott Silverstein e in E venne la notte di Otto Preminger. 

Nello stesso anno, al suo terzo film (Gangster Story - 1967 - di Arthur Penn, in cui recita con Warren Beatty e Gene Hackman) si rivela in grado di dar vita ad un personaggio intenso come quello di Bonnie Parker, partner di rapine di Clyde Barrow, rivelando ragguardevoli doti drammatiche.

Considerata quasi all'unanimità (insieme a Vanessa Redgrave, Jane Fonda, Barbra Streisand, Jacqueline Bisset, Diane Keaton, Charlotte Rampling, Susan Sarandon, Candice Bergen, Jessica Lange e Meryl Streep) come una fra le attrici più dotate della sua generazione, nel corso dei trent’anni successivi interpreta oltre settanta film, fra cui anche alcuni tv movies. Fra i più noti ricordiamo Piccolo grande uomo (1970) di Arthur Penn, con Dustin Hoffman, Chinatown (1974) di Roman Polanski, con Jack Nicholson e John Huston, I tre giorni del Condor (1975) di Sydney Pollack, con Robert Redford, Max von Sydow, Cliff Robertson e John Houseman, Quinto potere (1976) di Sidney Lumet (considerato - insieme a Quarto potere di Orson Welles, L’asso nella manica di Billy Wilder, L’ultima minaccia di Richard Brooks, Un volto nella folla di Elia Kazan, Prima pagina di B. Wilder, Tutti gli uomini del Presidente di Alan J. Pakula, Sindrome cinese di James Bridges, Diritto di cronaca di Sydney Pollack, Sotto tiro di Roger Spottiswoode e Broadcast News - Dentro la notizia di James L. Brooks - come uno fra i migliori film americani sul giornalismo mai realizzati) con Peter Finch, William Holden e Robert Duvall, e con cui vince un meritato Oscar come Miglior Attrice Protagonista, Gli occhi di Laura Mars (1978) di Irvin Kershner.

Negli anni Novanta fornisce una grande prova in Arizona Dream (1993) di Emir Kusturica e, circa un decennio dopo, la ritroviamo nel ruolo di una madre borghese in Le regole dell’attrazione (2002) di Roger Avary.    

Fra gli altri film  Il caso Thomas Crown (1968) di Norman Jewison, con Steve McQueen, Amanti (1968) di Vittorio De Sica, con Marcello Mastroianni,  Il compromesso (1969) di Elia Kazan, con Kirk Douglas e Deborah Kerr,  Doc (1971) di Frank Perry, sul personaggio Doc Holliday e la sparatoria dell’Ok Corrall, con Stacy Keach e Harris Yulin, I duri di Oklahoma (1973) di Stanley Kramer, con George C. Scott, John Mills e Jack Palance, I tre moschettieri (1973) di Richard Lester, con Oliver Reed, Frank Finlay, Richard Chamberlain e Michael York, una delle versioni più dissacranti e realistiche dell’opera omonima di Alexandre Dumas padre, e il suo sequel  Milady (1974), L’inferno di cristallo (1974) di John Guillermin, con Paul Newman, Steve McQueen e William Holden, colossal di successo del filone catastrofico, tratto dalla combinazione dei romanzi La torre di Richard Martin Stern e L’inferno di cristallo di Frank M. Robinson, Il campione (1979) di Franco Zeffirelli, con Jon Voight e Ricky Schroeder, remake  dell’omonimo film di King Vidor del 1931, Mammina cara (1981) di Frank Perry, film biografico tratto dall’agghiacciante biografia di Joan Crawford (1904-1977)  scritta dalla figlia Christina, Prova d’innocenza (1984) di Desmond Davis,  ispirato a Le due verità (1957) di Agatha Christie ed interpretato da Christopher Plummer e Donald Sutherland, In una notte di chiaro di luna (1989) di Lina Wertmüller, con Rutger Hauer e Peter O’ Toole,  Il racconto dell’ancella (1990) di Volker Schlondorff, tratto dal libro omonimo di Margaret Atwood, L’ultimo appello (1996) di James Foley, tratto da L’appello di John Grisham ed interpretato da Gene Hackman, Giovanna D’Arco (1998) di Luc Besson, con Milla Jovovich e Dustin Hoffman,  Blind Horizon - Attacco al potere (2004) di Michael Haussman. con Val Kilmer e Sam Shepard, Flick (2008) di David Howard, The Magic Stone (2009) di Jowita Gondek, 21 and Wake-Up (2009) di Chris McIntire.

In epoche più recenti è apparsa in The Bye Bye Man (2016) di Stacy Title e Inconceivable (2017) di Jonathan Baker, con Nicolas Cage. Le riprese del suo ultimo film, il thriller The American Connection di Jeff Espanol, sono terminate nel 2019, ma l’uscita del film, a causa della chiusura delle sale cinematografiche causata dalla pandemia Covid-19, è stata rinviata a data da definirsi.

Molto attiva anche in televisione, la ricordiamo in numerosi film tv (La donna che amo - 1972 - di Paul Wendkos, Agatha Christie: 13 a tavola - 1985 -, tratto dal libro omonimo di Agatha Christie, diretto da Lou Antonio ed interpretato da Peter Ustinov e David Suchet, La signora di Beverly Hills - 1986 - di Harvey Hart, La straniera - 1989 - di Joan Tewkesbury, Silhouette - 1990 - di Karl Schenkel, Dietro il silenzio  di mio figlio - 1995 - di Donald Wrye, Una madre coraggiosa - 1996 - di Tim Hunter, Gia - Una donna oltre ogni limite - 1998 - di Michael Cristofer, Tutte le donne del Presidente - 2000 - di Ron Lagomarsino, Il ritorno dei dinosauri - 2004 - di Julian Jarrold, Pandemic - Il virus della marea - 2007 - di Armand Mastroianni, Nora Roberts - La palude della morte - 2009 - di Ralph Hemecker, Vite parallele - 2010 - di Neil Fearnley), nelle miniserie Evita Peron (1981) di Marvin J. Chomsky, Ellis Island - La porta dell’America (1984) di Jerry London, Cristoforo Colombo (1985) di Alberto Lattuada, Il veneziano - Vita e amori di Giacomo Casanova (1987) di Simon Langton e Harvey Hart, e Lo specchio del destino (1998) di Karen Arthur, ed in alcuni episodi di vari telefilm (Seaway: acque difficili - 1965 -, Le cause dell’avvocato O’ Brien - 1966 -, Donne pericolose per il Tenente Colombo - 1993 -, ottimo episodio di Il ritorno di Colombo, Il tocco di un angelo - 2001 -, Alias - 2002-03 -, CSI - Scena del crimine - 2006 -, Grey’s Anatomy - 2009).