Utilizzò talvolta il nome di Lois Maxwell-Marriott, dal nome del marito Peter Churchill Marriott, da cui ebbe due figli: Melinda, nata nel 1958, e Christian, nato l'anno successivo.
Originaria dell'Ontario, figlia di un insegnante e di un'infermiera, durante la seconda guerra mondiale, lasciò la famiglia per arruolarsi appena quindicenne (e senza rivelare la vera età) nella Royal Canadian Army. Inizialmente impiegata con funzioni di soldato, ben presto entrò a far parte dell'Army Entertainment Corps, iniziando a viaggiare in Europa negli spettacoli tenuti per le truppe canadesi. La verità sulla sua età fu scoperta quando il gruppo di artisti del quale faceva parte fece tappa a Londra. Per evitare il rimpatrio, si iscrisse alla prestigiosa Royal Academy of Dramatic Arts (RADA).
Quasi ventenne, nel 1946 si trasferì a Hollywood. Il debutto nel mondo del cinema di Lois Maxwell risale allo stesso anno, in un film nel quale non fu però accreditata tra gli interpreti: Scala al paradiso.
L'anno dopo appariva in una serie di fotografie per la rivista Life, in cui venivano ritratte nuove stelle del cinema, fra cui Marilyn Monroe. Fra le sue prime interpretazioni, vi fu quella accanto al futuro presidente degli Stati Uniti d'AmericaRonald Reagan ed alla bambina prodigioShirley Temple nel film Età inquieta (1947), che le valse il Golden Globe come miglior attrice debuttante. In quel periodo recitò anche in una piccola parte in un episodio della serie ITC The Baron, Something for a RainyDay.
La sua filmografia, oltre alla serie di film con l'agente 007, include anche Pazzia (1948), per cui vinse il Golden Globe per il ruolo di Ruth Collins, Aida (1953), in cui vestiva i panni di Amneris e a cui dava la voce il mezzosoprano italiano Ebe Stignani, Kill Me Tomorrow (1957) e Lolita (1962), in cui figurava nel ruolo dell'infermiera Mary Lore.
Dal 1950 al 1955 provò nuovamente l'avventura in Europa, trasferendosi a vivere a Roma, e alternando l'attività di attrice a quella di pilota di automobilismo, sport del quale era appassionata. Apparve nei film Amori e veleni (1952), accanto ad Amedeo Nazzari, e La grande speranza (1954), un film di guerra diretto da Duilio Coletti. Durante un viaggio a Parigi incontrò il futuro marito, il produttore televisivo Peter Marriott, con il quale convolò a nozze nel 1957. La coppia si trasferì a vivere a Londra, dove nacquero nei due anni successivi i loro due figli, Melinda e Christian. Il suo incontro con il personaggio che le avrebbe portato maggiore notorietà, Miss Moneypenny, risale al 1962, ma nel 1967 l'attrice apparve anche in un film per la televisione prodotto dalla EON Productions e intitolato Welcome to Japan, Mr. Bond.
Negli anni sessanta Maxwell interpretò numerosi episodi di serie televisive sia per il mercato britannico che per il mercato canadese. Come protagonista, sul finire del decennio, interpretò la serie Adventures in Rainbow Country, e, accanto a Roger Moore episodi de Il Santo e di Attenti a quei due. Prestò la voce al personaggio di Atlanta nella science fiction per l'infanzia Stingray (1963). In un episodio della serie UFO sostituì, col nome di Miss Holland, l'abituale segretaria del Comandante Straker. È apparsa poi nell'horrorGli invasati (1963), in O.K. Connery (1967), parodia italiana della serie sull'agente segreto James Bond, e Endless Night (1971), tratto da una novella di Agatha Christie. L'ultimo film da lei interpretato è stato il thrillerIl quarto angelo (2001), dove recita al fianco di Jeremy Irons, Jason Priestley, Forest Whitaker e Charlotte Rampling.
Rimasta vedova nel 1973, Maxwell fece ritorno in Canada, stabilendosi a Toronto. Qui iniziò a scrivere per il Toronto Sun firmando con lo pseudonimo che l'aveva resa celebre: Miss Moneypenny. Donna eclettica, oltre che attrice capace, decise di darsi agli affari intraprendendo un'attività nel settore tessile ma nel 1994 preferì fare ritorno in Inghilterra per restare vicina alla figlia, ritirandosi quindi lontana dai clamori della vita mondana in un cottage nel villaggio di Frome (Somerset). Fino al 2001 ha vissuto in Gran Bretagna; dopo che le era stato diagnosticato un tumore si è trasferita in Australia, dove ha trascorso gli ultimi anni di vita. È morta all'età di ottant'anni dopo un breve ricovero al Fremantle Hospital[2].
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