Kelly startet skuespillerkarrieren i 1950, da hun var 20 år gammel. Hun spilte i teaterstykker i New York og hadde gjesteroller i en rekke TV-serier på begynnelsen av 1950-tallet. Gjennombruddet som filmskuespillerinne kom med (1953). Kelly vant Golden Globe for beste kvinnelige birolle og ble nominert til Oscar for beste kvinnelige birolle for rolletolkningen sin. Hennes lite glamorøse rolle i (1954) sikret henne en Oscar for beste kvinnelige hovedrolle. Kelly spilte også i tre filmer regissert av Alfred Hitchcock: (1954), (1954) og (1955).