Народилася 31 липня 1944 року у місті Санта-Моніка, штат Каліфорнія, в родині актора і режисера Чарлі Чапліна (1889—1977) та його четвертої дружини Уни О'Ніл (1925—1991), де була третьою з восьми дітей. Її дід з материного боку — американський драматург Юджин О'Ніл (1888—1953). Її дядько — актор Сідні Чаплін (1885—1965). Її молодша сестра — акторка Жозефіна Чаплін (1949—2023).
У 1961—1963 роках навчалася в Королівскій балетній школі в Лондоні.
Її справжній кінодебют відбувся 1965 року з роллю Тоні у фільмі Девіда Ліна «Доктор Живаго», за яку номінувалася на премію Золотий глобус як найкраща акторка-дебютантка. 1967 року дебютувала на Бродвеї — у постановці «Маленькі лисички» за п'єсою Ліліан Гелман. 1973 року зіграла роль Нефертіті у короткометражному фільмі Рауля Арайси «Нефертіті і Ехнатон» та королеву Анну Австрійську у фільмі Річарда Лестера «Три мушкетери» за романом Дюма-батька. 1975 року отримала ще одну номінацію на Золотий глобус як найкраща акторка другого плану за роль у фільмі Роберта Олтмена «Нешвіл». Наступного року номінувалася на премію BAFTA як найкраща акторка другого плану за роль у фільмі Алана Рудольфа «Ласкаво просимо до Лос-Анджелесу».
1992 року виконала роль власної бабусі Ганни в байопіку «Чаплін», за яку отримала ще одну номінацію на Золотий глобус як найкраща акторка другого плану.
Чаплін також багато знімалася в іспанських і французьких фільмах та стала відомою завдяки співпраці з Карлосом Саурою, у якого зіграла в фільмах «Охолоджений м'ятний коктейль» (1967), «Ана і вовки» (1973), «Вигодуй ворона» (1976), «Еліза, життя моє» (1977), «Мамі виповнюється сто років» (1979) та інших.
2006 року її внесок в іспанське кіно був відзначений золотою медаллю іспанської Академії кінематографічних мистецтв і наук.
2019 року з'явилася в ролі Волліс Сімпсон у третьому сезоні серіалу «Корона». 2022 року знялася у відеокліпі на пісню «Pure» швейцарського співака Gjon's Tears.
