Avant tout connue comme chanteuse de jazz (notamment pour le tube Fever), Peggy Lee a également flirté avec le cinéma.

Elle n'y fait d'abord que des apparitions dans son propre rôle, par exemple dans le film musical The Powers girl (Norman Z. McLeod, 1942), puis effectue son premier rôle de composition dans Le Chanteur de jazz, remake du film originel de 1927. Dans la foulée, elle enchaîne un rôle dramatique avec La Peau d'un autre (Jack Webb, 1955), où elle incarne la chanteuse de blues Rose Hopkins. Cette prestation, qui marque l'apogée de sa carrière cinématographique (nomination aux Oscars pour le Meilleur second rôle féminin), constitue également sa dernière.

Outre son travail d'actrice, elle est parallèlement compositrice sur The woman they almost lynched (Allan Dwan, 1953) et écrit des chansons pour plusieurs films, dont Johnny Guitar (Nicholas Ray, 1953) et Les Aventures de Tom Pouce (George Pal, 1958). Elle prête également sa voix dans le dessin animé Disney La Belle et le Clochard (1955).