Вивиан Мэри Хартли родилась 5 ноября 1913 года в гималайской горной деревушке в Индии. Ее необычную, экзотическую красоту объясняют то ли индийскими, то ли армянскими корнями ее матери-полукровки Гертруды Робертсон-Ягджи. Отцом Вивиан был британский бизнесмен Эрнст Ричард Хартли.
На своей исторической родине Вивиан впервые побывала, когда ей было 6 лет. Там мать отдала ее в монастырскую школу. Актерские способности начали проявляться у Вивиан еще в раннем детстве, однако поощрял их только отец. В 18 лет, вопреки воле матери, она поступила в Королевскую академию драматического искусства. Вскоре после этого вышла замуж за юриста Герберта Ли Холмана, в браке с которым родила свою единственную дочь. Кстати, свой псевдоним - Вивьен Ли - она взяла по второму имени мужа.
Знакомство со знаменитым Лоуренсом Оливье, кумиром и мужчиной всей ее жизни, произошло на съемках мелодрамы "Огонь над Англией". Оно перевернуло всю ее жизнь. Их роман продолжался более трех лет, поскольку оба на тот момент были несвободны и долгое время не могли добиться развода от своих супругов. Пожениться они смогли лишь в августе 1940 года.
Знаменитой на весь мир Вивьен Ли сделала блестяще сыгранная роль Скарлетт О’Хары в "Унесенных ветром", которая досталась ей отчасти благодаря Лоуренсу Оливье. Ведь именно он узнал об открытом кастинге на эту роль, когда снимался в Голливуде в "Грозовом перевале", и предложил Вивьен поучаствовать в нем. Она затмила красавиц Норму Ширер, Полетт Годдар и еще сто актрис, также претендовавших на эту роль.
Экранизация всемирно известного романа Маргарет Митчелл выдвигалась на премию Оскар в 14 номинациях, получила 8 из них и стала вечной легендой мирового кино, а роль Скарлетт О’Хары стала лучшей в карьере тогда еще мало известной английской актрисы и на всю жизнь связала имя Вивьен Ли с именем ее героини. В 26 лет Вивьен Ли получила за эту роль свой первый "Оскар". Любопытно, что сама актриса не была большой поклонницей знаменитой американской саги, ее любимым фильмом всегда оставался "Мост Ватерлоо" Мервина Ле Роя.
Вместе с Лоуренсом Оливье Вивьен Ли снялась в фильмах "21 день" и "Леди Гамильтон", которые привлекали зрителей, прежде всего, их союзом. В картине о многолетней любовной связи леди Гамильтон с адмиралом Горацио Нельсоном Вивьен Ли выглядела столь красивой и чувственной, какой не была даже в "Унесенных ветром".
В 1945 году вышел еще один фильм с Вивьен Ли в главной роли - "Цезарь и Клеопатра". Эта лента, одна из самых помпезных британских постановок того времени, показала, что англичане могут ставить фильмы не менее масштабные, чем Голливуд, а Вивьен Ли может блистать не только в "Унесенных ветром" или в "Леди Гамильтон". Тогда же актер и режиссер Орсон Уэллс сказал о ней: "Раз в поколение появляется леди, от которой не может отвести глаз весь континент".
Вернувшись из Америки в Британию после Второй мировой войны, актриса стала много играть в театре, блистала на сцене в пьесах классического репертуара. В начале 50-х Лоуренс Оливье снова отправился в Голливуд на съемки кинофильма "Сестра Керри" по знаменитому роману Т.Драйзера. Вивьен Ли поехала за ним и снялась в роли Бланш Дюбуа в "Трамвае "Желание" по пьесе Теннесси Уильямса. Эта роль принесла актрисе второго "Оскара".
Отношения с Оливье, омраченные отсутствием общих детей и прогрессирующей болезнью Вивьен Ли, постепенно портились. Еще в 1945 году у нее обнаружили туберкулез. Болезнь действовала на психику актрисы, ее часто мучили приступы депрессии, у нее бывали нервные срывы. Случались даже приступы безумия, во время которых она бросалась на мужа, а потом не могла ничего вспомнить.
Лоуренс Оливье говорил тогда, что она стала совершенно другой, чужой ему женщиной, не имеющей ничего общего с той Вивьен Ли, в которую он когда-то влюбился. Неудивительно, что у него начался роман с другой женщиной - актрисой Джоан Плоурайт. В день 45-летия Вивьен он подарил ей шикарный роллс-ройс и объявил, что хочет развода. Это стало для Вивьен Ли тяжелейшим ударом. И даже когда он ушел от нее, в глубине души она всегда надеялась на его возвращение.
Актриса продолжала играть в спектаклях, снялась еще в двух фильмах, получила "Тони" за бродвейскую роль в мюзикле "Товарищ". Последним ее фильмом стала картина Стэнли Крамера "Корабль глупцов".
Когда летом 1967 года врачи сообщили Вивьен Ли, что туберкулез захватил оба легких и надо немедленно ложиться в больницу, она отказалась. Она умерла 7 июля того же года, когда ей было чуть больше 50 лет.