Jej rodzice obracali się w show biznesie. W trakcie nauki w Beverly Hills High School, wygrała konkurs radiowy, a w rezultacie jej zdjęcie znalazło się na okładce popularnego magazynu. Po zakończeniu szkoły zaczęła występować w filmach. W 1944 roku została odkryta przez Davida O. Selznicka, który polecił jej, aby zmieniła swe prawdziwe nazwisko na pseudonim Rhonda Fleming. Po małych rolach w "Od kiedy cię nie ma" i "Urzeczonej" w 1946 roku zagrała u swego "odkrywcy" w filmie "Kręte schody". W 1947 wystąpiła w "Człowieku z przeszłością" obok takich gwiazd jak Robert Mitchum i Jane Greer. Jeszcze w tym samym roku zagrała w "Adventure Island". Kilka lat później otrzymała główną rolę w "Jankesie na dworze króla Artura", w którym można usłyszeć jak śpiewa. W 1957 zagrała w westernach "Pojedynek w Corralu O.K." i "Gun Glory" oraz komediodramacie "The Buster Keaton Story". W 1960 roku wyszła po raz trzeci za mąż, za Langa Jeffriesa, z którym wystąpiła w "Buncie niewolników". Potem zmieniała stan cywilny jeszcze trzykrotnie.  Ostatecznie porzuciła duży ekran po roli w filmie "Naga bomba" z 1980 roku. Fleming jest założycielką fundacji, która pomaga kobietom z rakiem piersi. Ma jednego syna z pierwszego małżeństwa.