Lois Maxwell - nata nel 1927 a Kitchener, in Ontario - aveva iniziato a muovere i primi passi nel mondo dello spettacolo lavorando in un programma radiofonico per bambini, ma con uno pseudonimo per non far sapere nulla ai suoi genitori, contrari alle sue aspirazioni. A quindici anni si trasferì in Inghilterra, e durante la Seconda guerra mondiale si arruolò, studiano alla Royal Academy of Dramatic Arts, e prendendo parte all'Army Entertainment Corps, che allietava le truppe organizzando spettacoli. Qui ebbe modo di conoscere Roger Moore, del quale divenne amica.
Il suo primo ruolo cinematografico risale al dramma del 1946 Scala al Paradiso, non accreditata. L'anno seguente per il suo ruolo in un altro dramma lacerante, Età inquieta, vinse un Golden Globe come miglior attrice emergente e venne immortalata in un servizio fotografico per la prestigiosa rivista Life. Dopo aver lavorato in sei ulteriori produzioni cinematografiche hollywoodiane - prevalentemente B-movies di genere thriller, come Il mistero degli specchi di Terence Young, Pazzia con William Holden, e The Crime Doctor's Diary - decise di tentare la fortuna in Italia, dove girò alcuni film negli anni Cinquanta, tra cui Domani è troppo tardi con Vittorio De Sica, Lebbra bianca e Viva il cinema! di Enzo Trapani, il melodramma con Amedeo Nazzari Amori e Veleni, e la trasposizione dell'Aida, accanto a Sophia Loren.
Nello stesso periodo divenne anche una pilota di corsa amatoriale e, durante un viaggio a Parigi, conobbe il produttore televisivo Peter Marriott, con il quale si sposò nel 1957, andando a vivere a Londra, e dedicandosi, per tutti gli anni Sessanta, in prevalenza a serie tv come la canadese Adventures in Rainbow Country, e le britanniche Il Santo e di The Persuaders! accanto a Roger Moore, e la serie animata per ragazzi Stingray.
Dopo aver preso parte, in un ruolo secondario, al capolavoro di Stanley Kubrick Lolita, divenne celebre soprattutto per aver impersonato la mitica Miss Moneypenny, segretaria di M., il capo di James Bond, dal 1962 al 1985, ovvero in ben quattordici film della saga spionistica, da Agente 007, licenza di uccidere a Agente 007, Bersaglio mobile.
In seguito alla malattia di suo marito, scomparso nel 1973, Lois fu costretta a ritornare a Toronto dove, durante gli anni Ottanta, scrisse numerosi articoli per il quotidiano Toronto Sun, nei quali raccontò le sue esperienze nel mondo del cinema, firmandosi come Miss Moneypenny. La sua ultima apparizione sul grande schermo è stata nel 2001 con il thriller Il quarto angelo, interpretato da Forest Whitaker e Jeremy Irons, seguito nel 2003 dal televisivo Difficile da dimenticare.
L'attrice è scomparsa nel 2007, in un ospedale australiano, in seguito ad una lunga malattia.
1948 Premio Miglior attrice emergente per L'età inquieta
2001 Recitazione
1979 Recitazione
1973 Recitazione
1969 Recitazione