Cariera timpurie a lui Thompson a început în domeniul teatrului, unde și-a perfecționat meșteșugul înainte de a trece la film și televiziune. Debutul său a avut loc la începutul anilor 1980 cu filme precum "Lordul Disciplinei" (1983) și "Toate mișcările corecte" (1983). Totuși, interpretarea sa a lui Lorraine Baines în "Înapoi în viitor" (1985) a consacrat-o cu adevărat ca un nume de referință. Succesul fără precedent al filmului a dus la două continuări, "Înapoi în viitor Partea II" (1989) și "Înapoi în viitor Partea III" (1990), permițându-i să-și consolideze statutul în Hollywood.
De-a lungul carierei sale, Lea Thompson a demonstrat o versatilitate remarcabilă, asumându-și o varietate de roluri care îi pun în valoare gama ca actriță. Dincolo de trilogia "Înapoi în viitor", a apărut în filme notabile precum "O anumită formă de minunat" (1987) și "Howard the Duck" (1986), acesta din urmă sporindu-i și mai mult reputația de actriță principală în genul fantastic. Colaborările sale cu regizori și actori de renume au contribuit, de asemenea, la evoluția sa artistică; a lucrat cu figuri proeminente precum Robert Zemeckis și Eric Stoltz, fiecare colaborare scoțând în evidență noi fațete ale talentului său.
Pe lângă munca sa în film, Lea Thompson a adus contribuții semnificative și în televiziune, având un rol principal în populara serie "Caroline în oraș" din 1995 până în 1999, care i-a adus recunoaștere critică și a extins și mai mult publicul său. Cariera sa este marcată de o filmografie bogată care reflectă abilitatea sa de a se adapta la tendințele în schimbare din industrie, menținându-și în același timp vocea artistică unică.
Contribuțiile lui Thompson la peisajul filmului și televiziunii nu au rămas neobservate. De-a lungul anilor, a primit diverse nominalizări la premii, inclusiv prestigiosul Premiu Saturn pentru interpretările sale în filme de science fiction și fantastic. Cu moștenirea sa durabilă și influența continuă, Lea Thompson rămâne o figură importantă în Hollywood, inspirând noi generații de actori și cineaști.