Apodada como «la Reina del Technicolor» por cómo sacaba provecho la cámara su fulgurante cabello rojo y sus penetrantes ojos verdes, Fleming tuvo una extensa trayectoria de casi cincuenta años en cine y televisión, en la que destacan películas como Retorno al pasado, Cuéntame tu vida (1945) y Duelo de titanes (1957), entre otras.
Marilyn Louis, tal era su nombre de nacimiento, nació en Los Ángeles como la hija de una modelo y actriz; un origen que la acercaría desde muy temprana edad a los reflectores. Como veinteañera ya se codeaba con Ingrid Bergman y Gregory Peck en Cuéntame tu vida, a las órdenes de Alfred Hitchcock.
Entre los 40 y los 60 participó en cerca de 40 películas, aunque también probó suerte en la TV, el teatro de la neoyorquina Broadway y hasta en los espectáculos en Las Vegas. Dejó la actuación en 1990, y desde entonces se dedicó a la actividad caritativa, especialmente con la fundación de una clínica de investigación contra el cáncer, también en Los Ángeles.