Rodným jménem Shirley MacLean Beatty, se narodila v Richmondu, ve státě Virginia. Už jako malá toužila být baletkou. Začala navštěvovat baletní školu, po čase ji však opustila a začala se věnovat herectví.
Otec byl realitním makléřem, matka učitelkou herectví, a její bratr Warren Beatty se proslavil jako hollywoodský herec, producent a režisér. Křestní jméno prý dostala po Shirley Templeové.
Na filmovém plátně se Shirley MacLaine objevila v polovině padesátých let a u nás jsme s ní později viděli například tyto komediální či muzikálové filmy: Cesta kolem světa za osmdesát dní (1956), Byt (1960), Kankán (1960), Sladká Irma (1963), Dva mezci pro sestru Sáru (1970), Byl jsem při tom (1979) aj. Shirley vydala i několik úspěšných knih. Od šedesátých let získala řadu významných cen – Oscara, několik Zlatých globů, pětkrát byla nominována na cenu Emmy, z toho jednu obdržela. Za celoživotní dílo byla také v roce 1999 poctěna Zlatým medvědem na Mezinárodním filmovém festivalu v Berlíně. V roce 1962 navštívila Československo; byla hostem Mezinárodního filmového festivalu v Karlových Varech a v Praze se při prohlídce barrandovských ateliérů šla podívat na natáčení filmu Až přijde kocour. Tam se také setkala s Janem Werichem.
O Shirley MacLaine se píše, že se proslavila též jako okultistka a věštkyně a že je velkou požitkářkou. Svým přístupem k životu prý okouzluje okolí a pro rady a pochopení si k ní chodí i mladší kolegyně Sharon Stone, Meryl Streep anebo Diana Keaton.
Kniha jejích vzpomínek „Mé šťastné hvězdy“ vyšla v Čechách v roce 2002.
