De son vrai nom Debralee Griffin, Debra Paget quitte Denver pour Los Angeles dans les années 30 avec sa famille, sa mère ambitionnant une carrière hollywoodienne pour ses enfants.
Après des débuts sur les planches comme danseuse, elle devient actrice de théâtre avant de se diriger vers le cinéma, où elle prend alors le nom de Paget en référence à ses ancêtres, Lord et Lady Paget.
Robert Siodmak la révèle dans La Proie en 1948. Ayant tout juste quitté le lycée, elle se voir offrir un contrat de sept ans par la Fox. Elle tourne alors La Maison des étrangers sous la direction de Joseph L. Mankiewicz, et obtient son premier grand rôle en 1950 aux côtés de James Stewart dans La Flèche brisée. Le long-métrage de Delmer Daves est un succès au box-office, et lui ouvre alors les portes d'Hollywood. C'est d'ailleurs Daves qui lui fait incarner Kalua, l'Hawaïenne promise au volcan dans L'Oiseau de Paradis.
Pour la Fox toujours, elle tourne pour Henry Hathaway (Quatorze heures et Prince Vaillant), Jacques Tourneur (La Flibustière des Antilles), Henry Levin (6 filles cherchent un mari), Henry Koster (Stars and Stripes Forever), et incarne Cosette dans la version des Misérables signée Lewis Milestone. En parallèle, elle obtient la tête d'affiche de Princess of the Nile (1954) et la même année, retrouve Delmer Daves pour Les Gladiateurs.
Elle est une fille à marier dans 6 filles cherchent un mari en 1952, l'épouse d'Elvis Presley dans Le Cavalier du crépuscule (1956) ou une esclave à l'amour tiraillé dans Les Dix Commandements de Cecil B. DeMille. Son plus grand rôle reste celui de la danseuse sacrée héroïne du Tigre du Bengale puis de sa suite Le Tombeau hindou (1959), de Fritz Lang.
A la fin des années 1950, elle commence quelques apparitions à la télévision, dans les séries La grande caravane, Cimarron City, Johnny Ringo ou Rawhide. Au cinéma, sa carrière ralentit avec le déclin de l'ère des studios. Elle tente de partir en Italie où elle est la star de La Vallée des pharaons de Fernando Cerchio (1960), puis joue un second rôle dans I masnadieri de Mario Bonnard (1961).
Debra Paget revient ensuite aux Etats-Unis pour tourner Abattez cet homme d'Allan Dwan (1961) et tourne son dernier film, La Malédiction d'Arkham, sous la direction de Roger Corman en 1963.
