Fabray kykeni luomaan näyttelijänuran huomattavasta kuulovammastaan huolimatta, ja hän oli tunnettu kuurojen ja huonokuuloisten puolestapuhuja. Näistä ansioista hänelle myönnettiin President’s Distinguished Service Award- ja Eleanor Roosevelt Humanitarian Award -palkinnot. Neljä leikkausta paransivat sittemmin hänen kuuloaan merkittävissä määrin.
Fabray esiintyi vaudevillessa 6-vuotiaasta alkaen ja teki elokuvadebyyttinsä Our Gang -lyhytkomediassa Cradle Robbers vuonna 1924. Hänellä oli vuonna 1939 rooli menestyselokuvassa Elisabet ja Essex. Hänen kenties tunnetuin elokuvaroolinsa oli Iskelmäkarusellissa vuonna 1953.
Fabray teki Broadway-debyyttinsä 1941. Hänet tunnettiin myös televisiosta, ja hänellä on tähti Hollywood Walk of Famella. Televisiorooli Caesar’s Hourissa toi hänelle kolme Emmy-palkintoa; vuonna 1949 hänelle myönnettiin Tony-palkinto roolista musikaalissa Love Life. Hän oli vuosina 1947–1951 naimisissa David Tebetin kanssa. Toisesta avioliitostaan Ranald MacDougallin kanssa hänelle syntyi yksi lapsi. MacDougall ja Fabray avioituivat 1957 ja olivat yhdessä miehen kuolemaan saakka 1973. Fabray oli näyttelijä Shelley Fabaresin täti.