Lea Katherine Thompson s-a nascut la data de 31 mai 1961, in Rochester, Minnesota. Ea este cea mai tanara din cei 5 copii. Parintii ei sunt Barbara si Cliff Thompson. Familia s-a mutat la Starlight motel, totii copii impartind o singura camera.
Lucrurile au inceput sa se anunte mai bune pentru familie cand tatal ei a primit o oferta de lucru in Minneapolis, unde famili s-a mutat. Parintii lui Lea au divortat cand ea avea sase ani iar mama sa a hotarat sa mentina familia unita. Aceasta nu era o sarcina usor de indeplinit avand in vedere ca mama ei era dependenta de alcool la acea vreme.
Cand a avut vointa sa se lase de baut s-a angajat cantand la pian intr-un bar ajutata de calitatile ei vocale. Cand Lea a indeplinit 7 ani mama ei s-a recasatorit. De cand era mica lui Lea ii placea sa danseze. Balet mai exact. Ea exersa chiar 3-4 ore pe zi.
Primul ei rol a fost cel al unui soricel in "Spargatorul de nuci". Pana la varsta de 14 ani Lea fusese prezenta pe scena unor consacrate companii de balet. Ea a castigat la Teatrul de Dans al Minnesotei, Compania Americana de Balet, Compania de Balet a Pennsylvania. In momentul in care a dat o auditie pentru Mikhail Baryshnikov toate visurile i-au fost zdrobite pentru ca aceasta a refuzat-o.
De la varsta de 19 ani, dupa acest nefericit eveniment s-a decis sa urmeze actoria. A inceput mai intai sa lucreze pe post de chelnerita filmand la reclamele pentru Burger King si Twix. Aceata a surprins intotdeauna pe cei din jurul ei pentru hotararea si modul in care incerca sa lupte impotriva sistemului. In 1982, Lea a realizat un fel de joc video numit Murder, Anyone.
Primul ei rol l-a avut in Jaws 3-D (1983). Acolo l-a cunoscut pe Dennis Quiad care a devenit finantatorul si antrenorul ei de actorie. Urmatorul ei rol a fost in All the Right Moves (1983), unde a jucat alaturi de Tom Cruise. Regizorul Michael Chapman a fost atat de dezamagit de prestatia ei incat aproape a concediat-o. Intre anii 1993 si 1994 a aparut in alte filme cu si despre tineri ca: Red Dawn (1984), The Wild Life (1984), si Going Undercover.
