È stata giustamente soprannominata la "Regina di Hollywood". Forse perché mai attrice fino ad allora aveva raggiunto con grazia e delicatezza tale sensibilità interpretativa, sia nel registro brillante che in quello sentimentale e drammatico, sfoggiando una classe innata, una bellezza vispa e delicata, e una verve istintiva.
Figlia di un politico di origine scozzese, Myrna Loy cresce in un ambiente dove si predilige l'arte, grazie anche alla madre, grande appassionata di musica, che in gioventù aveva studiato canto all' "American Conservatory of Music di Chicago". Myrna trascorre la sua infanzia in un ranch situato presso una cittadina di nome Helena, nel Montana. Quando ancora bambina si reca a teatro per vedere la piece di Maeterlinck, L'uccello azzurro (The Blue Bird), rimane talmente impressionata dall'atmosfera del palcoscenico, che abbandona la decisione di diventare una tata o un infermiera: ora vuole divenire un'attrice.
Nel novembre del 1918 suo padre muore, e Myrna sente di doversi prendere cura della madre e del fratellino David, coi quali si trasferisce poco tempo dopo a Culver City, in California. Nella vicina Los Angeles frequenta la prestigiosa "Westlake School for Girls". Myrna Loy debutta ufficialmente in teatro all'età di quindici anni, prendendo parte, nelle vesti di attrice o ballerina, ad alcuni lavori messi in scena da alcune compagnie locali. Mentre sta recitando al "Grauman's Theatre" di Hollywood viene notata dalla moglie del divo Rodolfo Valentino, la stilista Natacha Rambova, che la sceglie per interpretare una particina nel film del marito, A che prezzo la bellezza? (What Price Beauty?, 1925) di Tom Buckingham. Seppur relegata al marginale ruolo di una vamp, l'attrice si fa notare per un fascino delicato ma al contempo intrigante, e per la sua notevole eleganza. Così, per tutti gli anni Venti, Myrna Loy verrà chiamata ad interpretare soprattutto ruoli di donna fatale, in pellicole come Pretty Ladies (1925) di Monte Bell, in cui debutta un'altrettanto giovanissima Joan Crawford e La canzone del deserto (The Desert Song, 1929) di Roy Del Ruth, il suo primo film parlato.
Con l'avvento del sonoro, la sua bellezza così vivace e raffinata e il suo talento, che col tempo e l'esperienza era diventato sempre più notevole, vengono valorizzati particolarmente nel genere della commedia, in cui dimostra un irrefrenabile e sottile senso dell'umorismo. Nel 1933 viene scritturata dalla Metro Goldwyn Mayer, e dopo il buon successo conseguito grazie all'interpretazione di Manhattan Melodramma (1934) di W.S. Van Dyke, un poliziesco sentimentale accanto a Clark Gable e William Powell, Myrna Loy ottiene il primo vero trionfo interpretando il primo episodio di una lunga e fortunata serie cinematografica: L'uomo ombra (The Thin Man, 1934) di W.S. Van Dyke. In questo film viene raccontata la vicenda di una scanzonata e affiatata coppia dell'alta borghesia, che condivide, oltre ad un grande amore, un raffinato e caustico senso dell'umorismo e una smodata passione per gli alcolici. Lui è l'elegante e arguto investigatore Nick Charles, impegnato a risolvere intricati casi insieme alla fascinosa e vivace moglie Nora (Myrna Loy, appunto). Accanto al grandissimo William Powell, l'attrice dimostra spiccate e gustose doti comiche, ribadendo la sua impeccabile eleganza. Il successo è tale che Myrna Loy riceve epiteti come "La regina di Hollywood" e "La moglie ideale", dovuto quest'ultimo all'immagine che l'attrice rappresentava sullo schermo, ossia di donna dalla bellezza sì provocante, ma sempre dolce e delicata, e dal carattere amorevole e faceto.
Negli anni Trenta e Quaranta l'attrice, oltre che nella serie de "L'uomo ombra", reciterà spesso con William Powell, formando una delle più affiatate e umoristiche coppie della Storia del Cinema. I due reciteranno in deliziose ed esilaranti commedie come La donna del giorno (Libeled Lady, 1936) di Jack Conway, Il paradiso delle fanciulle (The Great Ziegfeld, 1936) di Robert Z. Leonard, e Ti amo ancora (I Love You Again, 1940) di W. S. Van Dyke.
Molto impegnata durante la guerra ad intrattenere le truppe al fronte e a dedicarsi ad attività politiche e culturali per l'UNESCO, negli anni Quaranta Myrna Loy alterna abilmente interpretazioni brillanti ad altre più serie, come quella nel capolavoro di William Wyler, I migliori anni della nostra vita (The Best Years of Our Lives, 1946). Negli anni Cinquanta e Sessanta l'attrice rallenta notevolmente la sua attività cinematografica, per dedicarsi a quella teatrale, tornando solo sporadicamente sullo schermo in alcune gustose caratterizzazioni, come quella in Sento che mi sta succedendo qualcosa (The April Fools, 1969) di Stuart Rosenberg. Nel 1973 ottiene un buon successo interpretando la trasposizione teatrale del celeberrimo film di Cukor, Donne (The Women, 1939).
Nei primi anni Ottanta abbandona le scene e si ritira a vita privata, potendo vantare ancora un grande fascino e una sempre spigliata e sofisticata ironia. Nel 1991 riceve un premio Oscar alla carriera, e due anni dopo, quella donna che aveva deliziato con garbo, fascino e sarcasmo le platee di mezzo mondo, si spegne a causa delle complicazioni di un intervento chirurgico.