Il suo vero nome era Estelle Merle O'Brien Thompson. Attrice britannica nata in India e trasferitasi in Inghilterra all'età di 16 anni con intento di misurarsi per il teatro. Ma la strada è nel cinema; il produttore Alexander Korda della London Film la mette sotto contratto e ne fa una delle vedette più affermate del cinema inglese anni '30. Figura femminile di gran fascino, occhi a mandorla, portamento elegante, è interprete di diversi film in costume di successo come Le sei mogli di Enrico VIII dove interpreta Anna Bolena al fianco di Charles Laughton e, soprattutto, La primula rossa, film di risonanza anche negli USA dove viene notata e invitata a trasferirsi. Hollywood le consente di esprimersi forse nel suo miglior repertorio, il melodramma. Offre eccellenti prove in L'angelo delle tenebre e Cime tempestose, poi è artefice di buome performance in film di non grande risonanza, dove tuttavia riesce sempre ad esprimersi grazie alla notevole impronta personale. Nel periodo è interprete di Tentazione, Acque scure e, tra gli altri, nella migliore interpretazione della sua carriera, quella di George Sand nel biografico film su Chopin L'eterna armonia di Charles Vidor. Negli anni '50 la sua attività d'attrice è ripartita tra USA, Spagna e Inghilterra ma con scarsi risultati. Torna a Los Angeles e si ritira dalle scene nel 1973 dopo aver svolto il suo ultimo ruolo in un film messicano dal titolo Intervalo, dove è anche produttrice. Sposata inizialmente al produttore Alexander Korda; da questi divorzia per il fotografo Lucien Ballard, poi, dopo il fallimento del secondo matrimonio si unisce a Bruno Pagliai con il quale adotta una coppia di gemelli (Bruno e Francesca); dopo il terzo divorzio è la volta dell'attore Robert Wolders.