Rus/Roman ve Yahudi kökenli, boğucu, kehribar gözlü Olive Felicia Dines, Westchester County, New York'ta büyüdü. Max Dines ve eşi Sylvia Schwartz'ın kızıydı. Farklı kaynaklara göre, Max bir gazeteci ya da avukat olabilirdi. Felicia, dans derslerini karşılayabilmek için önce genç bir iç çamaşırı modeli olarak çalıştıktan sonra sinemaya başladı. Daha sonra Pennsylvania Eyalet Üniversitesi'nde sosyoloji okudu (1954'te lisans derecesiyle mezun oldu), kolej oyunlarında rol aldı, tiyatro okuluna gitti ve sonunda canlı TV reklamlarında oynadı. Mayo, sabahlık, sütyen ve korse modellikleriyle ilgili olarak daha sonra şunları söyledi "Sıcak ışıklar altında iç çamaşırlarıyla dolaşmanın çok seksi ya da heyecan verici bir yanı yok" ve "Modellik benim için zor bir işti. Hiçbir zaman çok sevmedim çünkü sürekli bir rutinin içinde olduğumu düşünüyordum".1955 yılında William Inge'nin Picnic at The Players Ring Theatre adlı oyununda (Kim Novak o yıl film versiyonunda rol aldı) kadın başrolü oynarken bir yetenek ajansının onu fark etmesinden sonra Felicia'nın durumu düzeldi. Columbia yöneticileri bundan etkilendi ve tomurcuklanan yıldız adayıyla yedi yıllık bir sözleşme imzaladı. Başlangıçta Randy Farr olarak faturalandırılan Felicia, zeki ve seksi bir western başrol oyuncusu olarak kendine bir yer buldu ve ilk olarak deneyimli Delmer Daves'in yönettiği üç klasik filmde kendini gösterdi: Korkusuz Kahraman (1956), Gönüllü Katil (1957) ve (şimdiye kadarki en iyi rolüyle) Prangalı Mahkûm (1956), Richard Widmark'la birlikte. Sonraki yirmi yıl boyunca, dindar tiplerden barmaidlere, parti kızlarından ara sıra ortaya çıkan femme fatale'lere kadar çok çeşitli karakterleri canlandırdı.Televizyonda sık sık konuk oyuncu olarak yer alan Felicia, özellikle Billy Wilder'ın Öpsene budala (1939) filminde olmak üzere birkaç komedi ve aksiyon filminde başarılı oldu;Öpsene budala (1964) (sadakatsiz bir eş olarak), Jack Lemmon'ın yönettiği dokunaklı, kendine özgü komedi-drama Son aşk (1971) (Walter Matthau'nun gelini olarak) ve kaygan soygun gerilimi Köşe Kapmaca (1973) (bu kez Matthau'nun aşk ilgisi olarak). Yetenekli ama çok az kullanılan bir oyuncu olan Felicia, 1992'de gösteri dünyasından ayrıldı ancak 22 yıl sonra az bilinen bir komedi draması olan Loser's Crown'da (2014) başrol oynamak için kısa bir geri dönüş yaptı.1955'te ilk kocası aktör Lee Farr'dan boşandı. İkinci evliliğini, Kovboy (1958) filminin çekimleri sırasında tanıştığı Jack Lemmon ile yaptı. Lemmon'ın Sokak Kızı İrma (1963) filmindeki çalışmaları sırasında, 1962'de Paris'te evlendiler. Courtney adında bir kızları 1966 yılında dünyaya geldi. Son zamanlarda Felicia F. Lemmon olarak bilinen Lemmon, Los Angeles'ta ikamet etmekte, zamanını ve parasını çeşitli hayırseverlik faaliyetlerine ve çok sevdiği kedi cinsi hayvanlarına ayırmaktadır.