Patricia Morison joue au cinéma de 1935 à 1976 et à la télévision (séries, téléfilms) entre 1950 et 1989. Après une participation à un court métrage en 1935, elle débute véritablement au cinéma dans un film de 1939, produit par la Paramount, où elle sera sous contrat jusqu'en 1942. À l'issue d'une tournée en Grande-Bretagne (afin de distraire les troupes américaines depuis peu engagées dans la Seconde Guerre mondiale), elle poursuit de manière indépendante, à partir de 1943, sa carrière au cinéma, où elle apparaîtra le plus souvent dans des seconds rôles.

Elle fait également carrière au théâtre, principalement dans des comédies musicales, étant une bonne chanteuse (dans la tessiture de mezzo-soprano). Notamment, de 1933 à 1954, elle se produit à Broadway, où elle crée en 1948, dans Kiss Me, Kate, le rôle de Lilli Vanessi qu'elle reprendra jusqu'en 1965, tant au théâtre (notamment à Londres) qu'à la télévision. Toujours à Broadway, elle est l'une des interprètes d'Anna Leonowens, aux côtés de Yul Brynner, dans une autre comédie musicale à succès, créée en 1951, Le Roi et moi (elle reprendra aussi ce rôle, à Los Angeles puis à Saint Louis). Mentionnons encore son interprétation de Maria von Trapp, toujours dans une comédie musicale bien connue, La Mélodie du bonheur, à Los Angeles en 1972.