Vanessa Redgrave is de dochter van acteur Sir Michael Redgrave en toneelactrice Rachel Kempson. Op jonge leeftijd raakte ze sterk geïnteresseerd in ballet maar omdat ze daar te groot voor bleek te zijn (!) koos ze dan maar voor acteren. Hiervoor volgde ze een toneelopleiding aan de Londense Central School of Speech and Drama. Ze maakte haar toneeldebuut in 1957 maar haar eerste hoofdrol in een toneelstuk was die in A Touch of the Sun (1958) waar ze de rol speelde van de dochter van de rector van een school (gespeeld door haar vader). Datzelfde jaar maakte ze ook haar filmdebuut in Behind the Mask.

In 1959 sloot ze zich aan bij de Royal Shakespeare Company in Stratford-on-Avon, meteen het bewijs dat ze met acteren een goede keuze had gemaakt. Daar kwam ze in contact met heel wat talent uit de Londense toneelwereld, inclusief regisseur Tony Richardson.
In het stuk As You Like It vertolkte ze overtuigend de rol van Rosalind. Toneel bleek ook voor Redgrave het perfecte opstapje naar filmwerk. Voor haar rol van de ex-echtgenote van een vriendelijke, maar gestoorde man in Morgan, a Suitable Case for Treatment werd ze genomineerd voor een Oscar maar kreeg ze wel de prijs voor Beste actrice op het filmfestival van Cannes. Geen toevalstreffer zo bleek, want Blow-Up was een sterke opvolger.

Op 29 april 1962 trouwde ze met regisseur Tony Richardson, het huwelijk werd ontbonden op 28 april 1967. Ze beschuldigde manlief van overspel waarbij Jeanne Moreau werd aangewezen als boosdoener. Vanessa Redgrave was te zien in enkele van zijn films maar die stelden niet veel voor. Later trouwde ze ook nog met Franco Nero, ze kregen in 1969 één kind, Carlo Nero. Ze waren beiden te zien in de films Camelot (1967) en Letters to Juliet (2010) van Gary Winick.

Haar rol als Amerikaanse danseres Isadora (Duncan) in de gelijknamige film werd bijzonder gewaardeerd (ze kreeg er van de National Society of Film Critics de Prijs voor Beste actrice voor, alsook een Golden Globe en een Oscar-nominatie), ondanks het feit dat de film flopte aan de box office. De rol was niet nieuw, Vivian Pickles had het haar al voorgedaan in een geslaagder versie die gemaakt was voor televisie en werd geregisseerd door Ken Russell. Haar rol van wellustige non als Moeder Overste in The Devils waardoor ze de toorn van het Vaticaan over zich kreeg, werd overigens geregisseerd door diezelfde Russell.

Toen Vanessa Redgrave zich politiek engageerde bij de Workers’ Revolutionary Party bleek dit niet echt een goede zet te zijn voor haar filmcarrière. Ze werd gearresteerd tijdens haar deelname aan een Ban-the-Bomb demonstratie, speelde een leidende rol in verschillende anti-Vietnam marsen met als bestemming de Amerikaanse ambassade, toonde haar sympathie voor het IRA, het Iers Republikeins Leger, en sprak haar steun uit voor Yasser Arrafats PLO (de Palestijnse Liberation Organization). Als lid van de Worker’s Revolutionary Party deed ze meermaals een gooi naar een zitje in het Britse parlement in een poging om het kapitalisme te vernietigen en de Britse monarchie af te schaffen. Strijdlustig als ze was klaagde ze het Boston Symphony Orchestra aan omdat die haar rol van verteller in Oedipus Rex hadden geschrapt.
Het was dan ook geen toeval toen ze tijdens de Oscar-uitreiking in 1978 kritiek gaf op de Israëlische politiek ten opzichte van Libanon en op die manier haar steun uitsprak voor de Palestijnse zaak.
En toch bracht haar rol in Julia haar helemaal terug. In de film was ze te zien als de politiek activiste die een vriendin was van schrijfster Lillian Hellman (rol van Jane Fonda). Ze won voor haar titelrol niet alleen een Academy Award/Oscar en een Golden Globe, maar ook prijzen van de Los Angeles Film Critics Association en de Kansas City Film Critics Circle.

Haar carrière kwam mede daardoor in een stroomversnelling, in die mate zelfs dat ze in 1980 een Emmy Award won voor haar rol in de tv-film Playing for Time. Het scenario daarvoor werd geschreven door Arthur Miller, in de film speelde Vanessa Redgrave de rol van een overlevend Joods lid van een vrouwenorkest in een concentratiekamp. Dat ze die rol kreeg was opmerkelijk, gelet op de kritiek die ze in 1978 had geuit. Joodse groepen lieten daarom hun ongenoegen blijken in verschillende protesten van zodra men vernam dat zij de rol kreeg toegewezen.
Zeker ook het vermelden waard is haar rol als transseksuele tennisster Renee Richards in de tv-film Second Serve (1986).
Voor haar rol in Prick Up Your Ears (1987) kreeg ze van de New York Film Critics Circle de prijs voor Beste actrice in een bijrol.
Verder kreeg Redgrave ook nog een rol als Engelse lerares in Wetherby (1988), en dat was dan weer het regiedebuut van de Engelse toneelschrijver David Hare. Ze kreeg van de National Society of Film Critics de Prijs voor Beste actrice voor haar rol. Het bleef niet bij die ene samenwerking want in 2007 was ze ook te zien in het Broadway-stuk The Year Of Magical Thinking, ook al geregisseerd door Hare.

Toneel bleef doorheen haar carrière een belangrijk element. Haar vertolking in het stuk Orpheus Descending van Tennessee Williams die haar ooit omschreef als ‘the greatest actress of our time’, zorgde er in 1989 mee voor dat het stuk bijzonder succesvol was op zowel de Londense- als de New Yorkse toneelplanken.

Vanessa Redgrave is de zus van acteur en toneelregisseur Corin Redgrave en actrice Lynn Redgrave. Ze was voor het eerst met zus Lynn te zien in dezelfde film toen in 1991 de remake van Whatever Happened to Baby Jane? werd uitgebracht. Uit haar huwelijk met Tony Richardson kreeg ze twee kinderen, Natasha en Joely, ook zij werden actrice.

In 1994 werd haar autobiografie Vanessa Redgrave: An Autobiography door Random House uitgebracht.

In 1998 produceerde ze samen met haar broer Corin het stuk Not About Nightingales van Tennessee Williams. Aan het indrukwekkende lijstje van toneelprijzen voegen we nog drie Evening Standard Awards en de Olivier Award toe.

Van 1993 tot 1995 was ze Special Representative bij de UNICEF-afdeling in het Verenigde Koninkrijk, vanaf 1995 was ze Goodwill ambassadrice bij UNICEF. Dat zorgde er voor dat ze ook betrokken raakte bij het UNHCR (United Nations High Commissioner for Refugees) die actief was in meerdere landen én bij het UNRWA (United Nations Relief Works Agancy) in Gaza en de Palestijnse vluchtelingenkampen op de Westelijke Jordaanoever en in Libanon. Verder is ze ook lid van het Memorial en Za Prava Cheloveka, de twee belangrijkste Russische stichtingen voor mensenrechten, én van Amnesty International.

In 2000 was ze te zien als een lesbienne die rouwt om het verlies van haar partner in de HBO-serie If These Walls Could Talk 2. Ze kreeg er een Golden Globe en een Emmy Award voor, net als een Excellence in Media Award van de Gay & Lesbian Alliance Against Defamation.

Het stuk Driving Miss Daisy speelde van 7 oktober 2010 tot 9 april 2011 in het Golden Theatre op Broadway, voor haar rol werd ze genomineerd voor een Tony Award.