Aveva cominciato la sua carriera giovanissima come ballerina di fila, era vispa e simpatica, e le sue gambe piuttosto corte e grassottelle erano considerate l'acme del fascino femminile. Fu forse proprio il suo aspetto che di discostava dai canoni del tradizionale divismo hollywoodiano, a fare di lei la grande pin-up del cinema degli anni '40 e '50. Grande fortuna ebbero i film musicali girati per la 20th Century Fox, fra i quali ricordiamo: Moon Over Miami (Appuntamento a Miami, 1941), Footlight Serenade (Baci, carezze e pugni, 1942), Springtime in the Rockies (In montagna sarò tua, 1942), Coney Island (L'isola delle sirene, 1943), Pin Up Girl (La fidanzata di tutti, 1944), Diamond Horseshoe (Il cavallino d'oro, 1945) e The Dolly Sisters (Donne e diamanti, 1945). Durante la Seconda Guerra Mondiale fu l'idolo dei soldati al fronte, ai quali sembrava che, con un po' di fortuna, anche la ragazze che avevano lasciato a casa potessero arrivare dov'era lei, e amavano la Grable per l'immagine che rappresentava. Negli anni seguenti, oltre alla sua brillante attività cinematografica - fu la memorabile interprete di How to Marry a Millionaire (Come sposare un milionario, 1953) - calcò con grande fortuna le scene di Broadway regalando al pubblico due grandissime interpretazioni in altrettante indimenticabili commedie musicali: quella dell'eterna raffreddata Miss Adelaide in Guys and Dolls (Bulli e pupe) di Jo Swerling e Abe Burrows, e quella dell'eccentrica Dolly Gallagher Levi in Hello Dolly, di Michael Stewart e Jerry Herman. Dagli anni '60 rallentò notevolmente la sua attività teatrale e cinematografica. Ebbe grandi amori con personaggi importanti, come George Raft, Tyrone Power e John Payne; si sposò due volte, la seconda con Harry James dal quale ebbe due figlie, Victoria Elizabeth e Jessica. L'indimenticabile pin-up chiuse per sempre quei suoi bellissimi occhi, vispi e seducenti, il 2 luglio del 1973 a causa di un tremendo cancro.