Lois Chiles é uma ex-supermodelo que virou atriz que teve atuações elegantes em uma variedade de filmes nas décadas de 1970 e 1980. Seu papel de estreia no cinema foi como o esforço sexual de Robert Redford no melodrama antiquado de Hollywood, The Way We Were (1973). Pouco depois, ela estrelou ao lado de Clifton Davis no filme indie blaxploitation, Together for Days (1972); eles retrataram um casal mestiço sofrendo desaprovação social e pandemônio político. Ela também apareceu como a socialite irreverente Jordan Baker em The Great Gatsby (1974), no qual estrelou ao lado de Mia Farrow e, novamente, Robert Redford.
Chiles entregou uma série de personagens essenciais, particularmente como uma mulher que misteriosamente cai em um estado de inconsciência após entrar no hospital para um aborto prematuro em Coma (1978), e como uma herdeira impudente e vítima de assassinato no centro da Morte no Nilo (1978).
O papel mais reconhecido de Chiles é o sofisticado astronauta, cientista e "Bond girl" da NASA, Dra. Holly Goodhead contracenando com James Bond de Roger Moore em Moonraker (1979). É importante notar que Goodhead era diferente de qualquer "Bond girl" anterior, por ser digna e não muito sexualizada. Infelizmente, naquele mesmo ano, quando a carreira de Chiles estava no auge, ela perdeu seu irmão mais novo para um linfoma não-Hodgkin, que resultou em seu hiato de três anos de atuação. Sua carreira nunca se recuperou totalmente e ela lutou para encontrar papéis que exigiam sua individualidade, mas ela perseverou e recebeu críticas positivas por suas contínuas atuações no cinema e na televisão, particularmente em Sweet Liberty (1986), Broadcast News (1987), Creepshow 2 (1987) , Diary of a Hitman (1991) e Curdled (1996).
Nos últimos anos, ela apareceu em algumas sitcoms de televisão, participou de entrevistas relembrando sua experiência como uma "Bond girl" e deu aulas de interpretação na Universidade de Houston.