Née à Chicago à la fin de la Seconde Guerre Mondiale d’un père américain et d’une mère Française, Merle Farmer, de son vrai nom, démarre sa carrière alors qu’elle n’est encore qu’une enfant. Si on peut l’apercevoir dans des séries comme Perry Mason, elle se fait véritablement remarquée à seize ans dans La Montagne des neuf Spencer en 1963, aux côtés de Henry Fonda.
C’est là qu’elle adopte son pseudonyme de Mimsy, en hommage à un poème de Lewis Carroll, Jabberwocky, contraction des mots anglais de "miserable" et "flimsy" (frêle).
Après être passée devant la caméra d’Arthur Dreifuss et Harvey Hart ou dans des séries comme Au-delà du réel (1964), sa carrière prend un véritable tournant en 1969, puisque la comédienne décroche le rôle principale du film More de Barbet Schroeder.
Prise d’amour pour l’Europe et courtisée par les réalisateurs qui s’y trouvent, elle s’y installe et tourne pour les plus grands : Dario Argento (Quatre mouches de velours gris, 1971), Georges Lautner ( La Route de Salina, 1971), José Giovanni (Deux hommes dans la ville, 1973) ou les Frères Taviani (Allonsanfan, 1974).
Mimsy Farmer n’en délaisse pas moins la télévision puisqu’on la retrouve dans des séries comme Lassie (1964) ou Laredo (1966). C’est à cette période qu’elle épouse en premières noces un cascadeur, avant de se remarier avec l’écrivain et scénariste italien Vincenzo Cerami, dont elle a une fille, Aïsha, en 1970.
Dans les années 1980, Mimsy Farmer poursuit sa carrière, surtout en Italie, où elle s’est installée avec son nouveau mari, avant de divorcer en 1986. Si elle trouve un joli rôle chez Raoul Coutard en 1980 dans La Légion saute sur Kolwezi aux côtés de Bruno Cremer et Jacques Perrin, ses films sont de plus faibles envergures.
Malgré tout, Terrence Hill lui offre un rôle en 1984 dans son Don Camillo, tandis qu’à la télévision, elle joue entre autres dans un épisode d’Arabesque. Lasse de la célébrité et se sentant physiquement faible, l’actrice offre sa présence une dernière fois sur petit écran dans le téléfilm Safari de Roger Vadim en 1991 avant de se retirer du cinéma.
Désormais mariée à un sculpteur français, Mimsy Farmer s’est installée depuis 1992 dans le Loiret, où elle réalise, encore aujourd’hui, des décors de théâtre.