دختر یک طراح صنعتی و یک بازیگر زنِ سابق و کم اهمیت بود. در نُه سالگی بازیگری روی صحنه را در تماشاخانه ی پاسادِنا آغاز کرد و سپس در برنامه های نمایشی دبیرستان هالیوود شرکت جست. پس از مدتی تجربه در تئاترهای کوچک، برای نخستین بار در سال 1943 در برادوی با نام گلوریا هالوارد روی صحنه رفت. سال بعد مترو گلدوین مایر با او قراردادی امضا کرد. اما عملاً در اوایل دهه ی 1950 بود که در هالیوود چهره ای برجسته شد. در نقش قهرمان زنی آتشین مزاج که صدای اغواگر، لب های آویزان و نگاهش متناسب شخصیت معمول او به عنوان زن فاسد یا همسر خطاکار بودند.

به خاطر ایفای نقش یک خیابانگرد در «بد و زیبا» برنده ی اسکار بهترین بازیگر نقش مکمل شد و در چهار سال پس از آن تعدادی نقش های پرمایه ی دیگر هم بازی کرد. پس از آن نقش هایش کم اهمیت تر شدند و کارنامه ی هالیوودی اش آرام آرام رو به افول گذاشت. در اواخر دهه ی 1950 دیگر از سینما کناره گرفته بود. بعدها بار دیگر به میدان بازگشت، در حالی که عمدتاً در فیلم های کم هزینه بازی می کرد. از چهار ازدواج او می توان به استنلی کلمنسِ بازیگر (1945 تا 1948)، نیکلاس ریِ کارگردان (1948 تا 1953) و سای هواردِ کارگردان (1954 تا 1957) اشاره کرد.

جودیت ویلیامسون، منتقد انگلیسی، درباره ی بازی گراهام در «میل انسانی» گفته است: "ظاهراً معرف نوعی زنانگی نمایشی است که هم غیرقابل تسخیر است و هم درک ناپذیر. مثل یک قطعه جیوه، آزادانه در طول فیلم می لغزد. نه ما و نه دیگر شخصیت ها نمی دانیم آیا باید آنچه او می گوید را باور کنیم یا نه. او که مثل یک گربه ی گریزپاست، کانون حادثه های وحشتناکی است، ولی شخصیت خودش قابل شناخت نیست." این توصیف نه تنها به خوبی برازنده ی اکثر فیلم های گراهام است، بلکه زندگی عجیب او او را که به راحتی شبیه یک فیلم نوآر به نظر می رسد، هم مورد اشاره قرار می دهد. مدتی پیش از مرگش – به علت سرطان – در انگلستان بود و کار تئاتر انجام می داد و مرگ مصیبت بار او به گونه ای نیمه داستانی/نیمه سرگذشت نامه ای در کتاب «ستاره های سینما در لیورپول نمی میرند» نوشته پیتر ترنر (1986) روایت شد. گراهام همواره اسرارآمیز بود و قابل اعتماد به نظر نمی رسید. حتی در «مکانی دورافتاده» جایی که شخصیت ثابتی دارد و باید دیگری را مورد قضاوت قرار دهد، نشانه های آشفتگی و تلاطم هر لجظه آماده ی بروز هستند. بازی او در نقش های فرعی به این دلیل جالب بود که اجازه می داد معمایی ترین جلوه را داشته باشد. اما هرگاه حاضر بود، چه در نقش اول و چه غیر از آن، دور و برش آشوب به پا می شد و همه چیز دستخوش دگرگونی قرار می گرفت.

خانواده اش با هنر ناآشنا نبودند. پدربزرگش بازیل هالوارد، نقاشی بود که در «تصویر دوریان گری» اسکار وایلد مورد اشاره قرار گرفته است. گلوریای کوچک در تئاتر تعلیم می گرفت و سرانجام در نقش یک پیشخدمت در نخستین فیلمش، «تب موطلایی» ظاهر شد. در «زندگی شگفت انگیزی است»، نقش "ویولت"ِ عشوه گر را بسار جذاب بازی کرد؛ دختر بی قیدی که در فصل کابوس وار فیلم به یک ولگرد خیابانی بدل می شود. سپس در نقش یک زن بی بندوبار در «آتش متقابل» نفسگیر ظاهر شد و نامزد دریافت اسکار بهترین بازیگر نقش دوم شد. در 1949 در «راز یک زن» نیکلاس ری بازی و سپس با او ازدواج کرد. به رغم ظاهر ملیح و سردش در نقش های اول بازی نمی کرد تا این که این فرصت را به خاطر «در مکانی دورافتاده» به دست آورد. در این فیلم عشق بزرگ و از دست رفته ی همفری بوگارت بود. همه از اشارات فیلم به رابطه ی ری-گراهام سخن می گفتند. در واقع در 1950 آن دو با هم میانه ی خوبی نداشتند و ری اظهارات دردناکی درباره ی ازدواج شان به زبان آورده بود. او در «ماکائو» با ری و جوزف فون اشترنبرگ کار کرد. سپس نقش اسکاری اش را در «بد و زیبا» به عهده گرفت. نقشی که هم خنده دار بود و هم پرمخاطره، چرا که این زن خارج از پرده ی  سینما پا را از حد بس فراتر می گذارد. او همراه جک پالانس به هنگام خطر در «ترس ناگهانی» بود و دختر فیل سوارِ بانشاط «بزرگ ترین نمایش روی زمین». سرانجام یکی از بهترین نقش هایش را در «تعقیب بزرگ» بازی کرد؛ زنی که نیمی از چهره اش را قهوه ی داغ سوزانده و نیم دیگر همچنان دوست داشتنی و زیباست و به این ترتیب دوگانگی غریب شخصیت او کاملاً معادل بصری می یابد. در «میل انسانی» فریتس لانگ هوس انگیز اما دور از دسترس و بی احساس به نظر می آمد. از آن پس آرام آرام اقبالش را از دست داد. از جمله مهم ترین نقش های دهه ی 1950 او می توان به همسر ریچارد ویدمارک در «تار عنکبوت»، آدو آنی در «اوکلاهما!» و «مردی که هرگز نبود» اشاره کرد. سن اش که بالا می رفت، لب هایش به حالت غم انگیزی آویزان به نظر می رسیدند و کیفیت فیلم ها هم برازنده ی این حالت او بود. نقش های آخرش چیزی به به کارنامه ی وسوسه انگیز او نیفزودند.