Лора Дёрн — одна из немногих актрис, которые по рождению принадлежат к американской элите. Её родители, Дайан Ладд и Брюс Дёрн, — успешные актёры, вместе снявшиеся за год до рождения Лоры в фильме «Дикие ангелы» и в разные годы номинировавшиеся на премию «Оскар». Дед её отца, Джордж Дёрн, в 1933-36 гг. занимал пост министра обороны США, а до этого в течение 8 лет губернаторствовал в штате Юта. Дядя отца, поэт Арчибальд Маклиш, одно время возглавлял Библиотеку Конгресса. Среди родственников матери — драматург Теннесси Уильямс и поэт Сидней Ланье.
Первым бойфрендом Лоры был партнёр по «Синему бархату», Кайл Маклахлен. В 1990-е гг. её спутником становится актёр Билли Боб Торнтон, однако отношения неожиданно были прерваны браком Торнтона с Анджелиной Джоли. Затем Лора в течение пяти лет встречалась с известным рок-музыкантом Беном Харпером. В 2005 году они узаконили свои отношения.
Лора снималась в кино с шести лет. В частности, её можно увидеть в эпизодической роли в фильме Скорсезе «Алиса здесь больше не живёт» (1975) с участием её матери. В начале 1980-х гг. изучала систему Станиславского в престижной киношколе Ли Страсберга. Известность снискала в середине 1980-х гг. исполнением ролей инженю; яркий пример — главная роль в фильме Дэвида Линча «Синий бархат» (1986).
В 1990 году Линч снял Лору Дёрн в главной роли в роуд-муви «Дикие сердцем», где её партнёром выступил тогдашний бойфренд, Николас Кейдж. Несмотря на неоднозначную реакцию критики, фильм был удостоен «Золотой пальмовой ветви». В следующей ленте «Слабая роза», как и в «Диких сердцем», Лора снялась вместе с матерью. За эту работу они обе были выдвинуты на «Оскар».
После съёмок в телефильме «Форсаж» (1992), который принёс ей первый «Золотой глобус», карьера Дёрн достигла своего пика. Она была приглашена Стивеном Спилбергом на главную роль в «Парк Юрского периода», а Клинт Иствуд снял её в картине «Идеальный мир». За этим последовали ещё две крупные актёрские работы — в фильмах «Гражданка Рут» (1996) и «Октябрьское небо» (1999). Одновременно Лора пробовала себя в качестве режиссёра.