دختر یک بازرس شرکت تلفن بود. از همان کودکی به عنوان مُدل انتخاب شد و در نمایش های مدرسه هم بازی کرد. در هجده سالگی، و به هنگام بازی در یک نمایش دانشجویی در دانشگاه سادرن متدیست، توجه یکی از ماموران استعدادیابی «آر. کِی. اُ» را جلب کرد و به خدمت این کمپانی درآمد. در این کمپانی با نام اصلی خودش نقش های کوچک زیادی بازی کرد و در سال 1945 با پیوستن به برادران وارنر نامش را به دوروتی مالون تغییر داد. به تدریج نقش هایش بهتر شدند، ولی بیشتر در حد همان استاندارد دخترِ "ملیح" نقش اول بودند. در اواسط دهه ی 1950 – بیش از ده سال پس از نخستین نقش آفرینی اش – به عنوان یک بازیگر خوب و دراماتیک مطرح شد و ترکیبی خواستنی از قدرت و آسیب پذیری را به نمایش گذاشت. در 1956، برای بازی در نقش زنی محرومیت کشیده و آتشین مزاج در «نوشته بر باد»، اسکار بهترین بازیگر مکمل زن را به دست آورد. اما مثل بیشتر برندگان اسکار پیش از خود، پس از دریافت این جایزه کمتر نقش قابل توجهی به دست آورد. از 1964 تا 1969 در مجموعه تلویزیونی «پیتون پلیس» بازی کرد. نخستین همسرش، ژاک برژاک (از 1959 تا 1963)، نیز بازیگر بود.

در هالیوودِ دهه های 950 و 1960، با سیستم انتخاب بازیگر بر مبنای تیپ ظاهری آدم ها، مالون را همه با موهای بلوند و طرز خاص راه رفتنش می شناختند و همین ها او را محکوم به بازی در نقش زنان "بدنام" می کرد. نقطه ی اوج کارنامه بازیگری او اواسط دهه ی 1950 بود که در دو فیلم داگلاس سیرک – که آثارش استانداردی برای ژانر ملودرام آمریکایی به وجود آورد – و در کنار رابرت استاک و راک هادسون بازی کرد. بازی اغراق آمیز مالون در نقش دختر ثروتمندی به نام ماریلی در «نوشته بر باد»، تضاد دراماتیک موثری با ظاهر موقر و خوددار لورن باکال به وجود آورده است. در «فرشتگان آلوده»، بی آن که ظاهر یا نوع بازی اش تغییر چندانی کند، در نقش همسر و مادر فداکاری ظاهر می شود که همسرش (استاک) به او بی توجه است و در عوض باید به پیشنهادات بچه گانه ی روزنامه نگاری پاسخ رد دهد که هادسون نقشش را بازی می کند. مورد استثنای جالب در الگوی نقش های مالون در دهه ی 1950، نقش دایانا باریمور در «خیلی زیاد، خیلی زود» (آرت ناپلئون-1958)، فیلمی مهجور که به دلیل موفقیت «نوشته بر باد» و به تقلید از آن فیلم ساخته شد.