Carey Lowell a débuté comme mannequin, posant sur les couvertures des plus grands magazines de mode dans les années 80. En 1986, elle commence une carrière cinématographique avec Campus (Pyun, 1986), mais elle acquiert surtout une jolie notoriété en devenant James Bond Girl dans Permis de tuer (Glen, 1989) face à Timothy Dalton.
Elle enchaîne aussitôt avec La nurse (Friedkin, 1990). On le revoit ensuite dans des seconds rôles dans Nuits blanches à Seattle (Ephron, 1993), Leaving Las Vegas (Figgis, 1995) et Créatures féroces (Shepisi, 1997).
Toutefois, à partir de 1996, elle se consacre à la série New York, police judiciaire qui dure jusqu’en 2001. Elle tourne dans d’autres séries et épouse Richard Gere, avec qui elle vit durant dix-huit ans avant de divorcer.