Fille de Mabel Fitz-Simmons, une Canadienne et d'Alexander Smith un Écossais. Alexix Fitzsimmons Smith est née le 8 juin 1921 à Penticton en Colombie-Britannique une cité canadienne. Sa famille a déménagé à Los Angeles quand elle avait environ un an. Etudiante au Los Angeles City Collège, elle a été repérée par un talent scout de talent de Warner Brothers lors d'une production théâtrale scolaire.

Cary Grant et Alexis Smith - Dans le film : Night and Day, en 1946.

Avec sa formation de danseuse de ballet au Hollywood Bowl, elle avait la grâce, la beauté magnifiée par de beaux yeux verts et une ravissante chevelure rousse. Elle donne la réplique aux acteurs les plus populaires de l'époque tels Errol Flynn dans le rôle titre « Gentleman Jim » (1942) de Raoul Walsh, il campe un boxeur qui va de victoire en victoire et qui s'éprend de Victoria qui manifeste le plus grand mépris pour cet arriviste, mais elle finira par l'aimer ; à Charles Boyer dans un triangle amoureux dramatique «Tessa, la nymphe au cœur fidèle » (1943) d'Edmund Goulding, un jeune compositeur de talent n'est pas insensible au charme de Tessa (Joan Fontaine) mais il épouse sa cousine Florence (Alexis), petit à petit il se rend compte de l'amour que lui porte Tessa ; à Humphrey Bogard dans le thriller « La mort n’était pas au rendez-vous » (1945) de Richard Mason où amoureux de sa belle-sœur il échafaude une machination pour se débarrasser de son épouse (Rose Hobart).

Dans « Nuit et jour » (1946) de Michael Curtiz, un film biographique du compositeur Cole Porter interprété par Cary Grant, il retrace son idylle tumultueuse avec son épouse (Alexis Smith). Dans le drame romantique « Le ranch des pur-sang » (1947) de James V. Kern, dans le sud de la Californie, un vétérinaire (Ronald Reagan) et son meilleur ami, (Zachary Scott) se disputent le cœur de la belle Alexis une éleveuse de chevaux pur sang. Suivi du western de Ray Enright « Les chevaliers du Texas » (1949) en pleine Guerre de Sécession, le sudiste Kip (Joel McCrea) se lance dans le trafic d’armes avec son ami Charlie (Zachary Scott) et la chanteuse Charlotte dite Rouge de Lisle (Alexis Smith).

Reginald Le Borg lui offre un rôle d’aventurière dans « Dangereuse mission » (1950), l’officier de renseignements de l'armée, Steve Davis, (Stephen McNally) reçoit la mission d’infiltrer un gang qui s’attaque au courrier ferroviaire, au cours de son enquête, il tombe sous le charme d’Alexis la chanteuse de cabaret mais celle-ci fait parti du gang avec entre autres Howard Da Silva et Ed Begley. Elle enchaine avec un policier bien ficelé « Les flics ne pleurent pas » (1950) de Joseph Pevney, avec l'aide du lieutenant de police Michael Trent (Scott Brady) elle tente de retrouver les assassins de son père qui dirigent un réseau de stupéfiants.

Elle montre encore l'étendu de son talent avec un rôle romantique mais sombre, dans le thriller psychologique de Joseph Losey « La bête s’éveille » (1954), un psychiatre (Alexander Knox) en accord avec police, héberge chez lui pour un travail d'intérêt général, Frank (Dirk Bogarde) un jeune voyou qui avait tenté de l'agresser dans la rue, l'épouse du psy (Alexis Smith) tombe peu à peu amoureuse de Frank ce dernier la persuade de s’enfuir avec elle.

Elle est l'épouse de l'amiral John M. Hoskins (Sterling Hayden), qui continue à servir pendant la Seconde Guerre mondiale malgré la perte d'une jambe dans les premières phases du conflit dans « Pavillon de combat » (1955) de John H. Auer.

Après avoir donné la réplique à Paul Newman un jeune arriviste dans « Ce monde à part » (1959) de Vincent Sherman, Alexis Smith s’arrête de tourner au grand écran au profit de la télévision où on la verra entre autres dans quelques épisodes de la série « La croisière s’amuse » de 1982/85 ou « Dallas » de 1984/90. En 1971, elle fait un retour remarqué à Broadway avec la comédie musicale dramatique « Follies » une mise en scène de Harold Prince et de Michael Bennett, sa performance dans le rôle principal de Phyllis Rogers Stone lui vaut un Tony Award.

En 1973, le réalisateur Guy Green la sort de sa retraite pour son mélodrame romantique « Une fois ne suffit pas » Mike Wayne (Kirk Douglas) un producteur hollywoodien a besoin de capitaux pour ses projets cinématographiques, il n'hésite pas a épouser l'une des femmes les plus riches des Etats-Unis (Alexis Smith), qui mène secrètement une liaison lesbienne.

Elle se retire définitivement en 1992 après un rôle secondaire dans « Le temps de l’innocence » de Martin Scorsese qui relate la haute société new-yorkaise des années 1870, avec ses intrigues, ses secrets, ses scandales, ses rites désuets et subtilement répressifs. (Le film est sorti sur les écrans après le décès de l’actrice).

Alexis Smith s’est mariée en 1944 avec l’acteur Graig Stevens, ils restèrent unis jusqu’au décès d’Alexis le 9 juin 1993 d’un cancer du cerveau, au lendemain de son 72e anniversaire, elle n'avait pas d'enfant. Son corps a été incinéré et ses cendres ont été dispersées dans l'océan Pacifique…