Dolores Loehr debutó en el cine tocando el piano en They Shall Have Music, y volvió a interpretarlo acompañando a Susanna Foster en There's Magic in Music, momento en que se decidió que ella tenía mayor potencial del que se le permitía mostrar.
Actuó en dos títulos de Henry Aldrich, e interpretó a la escritora Emily Kimbrough en dos filmes, Our Hearts Were Young and Gay y Our Hearts Were Growing Up, ambos junto a Gail Russell.
Tras unas pocas películas más, fue seleccionada para trabajar en uno de los mayores éxitos del año, la comedia My Friend Irma, con Marie Wilson como Irma, y con el debut cinematográfico de la pareja formada por Dean Martin y Jerry Lewis.
El grupo retomó sus papeles para rodar una secuela, My Friend Irma Goes West.
También trabajó con frecuencia para la televisión, y apareció en numerosas ocasiones como artista invitada en la década de 1960.