Dorothy Wardell Heisen urodziła się w Chicago jako jedyna córka pary aktorskiej Dorothy Dickson i Carla Hysena. Odznaczała się wielką urodą i talentem.
Zadebiutowała na scenie, mając zaledwie 12 lat. Wystąpiła w londyńskim Savoy Theatre, a potem w Strand Theatre. Często grała w renomowanych instytucjach, m.in. na West Endzie w spektaklach z doborową obsadą (np. Laurencem Olivierem). Zdolności Dorothy zostały zauważone przez filmowców i zaproszono ją na plan filmu „The Ghoul”, gdzie wystąpiła obok Borisa Karloffa. Wzięła udział jeszcze w kilku produkcjach, np. „Sing as We Go”, „That’s a Good Girl” czy „Spare a Copper”.
Aktorka dwukrotnie wychodziła za mąż; pierwszy raz za Roberta Douglasa, z którym wzięła rozwód, drugi raz za Anthony’ego Quayla, z którym była aż do jego śmierci.
Dorothy Hyson zmarła w wieku 81 lat z powodu wylewu.