Gloria Stuart iniciou sua carreira artística ainda jovem, atuando em peças que produzia em casa. Foi a estrela da peça de formatura de sua turma no ensino médio em 1927. Durante seus estudos na Universidade da Califórnia, em Berkeley, continuou a se apresentar nos palcos. Stuart atuou em uma produção de "The Seagull", que foi transferida para o Pasadena Playhouse em 1932. Foi lá que olheiros da Paramount e da Universal a viram. Em uma disputa famosa, os chefes dos dois estúdios jogaram uma moeda e a Universal venceu. Ela interpretou papéis principais para o diretor James Whale, incluindo The Old Dark House (1932), The Invisible Man (1933) e The Kiss Before the Mirror (1933). O trabalho árduo no estúdio a afastou de seu primeiro marido (Stuart ajudou a criar o Screen Actors Guild). Ela foi a protagonista feminina em Roman Scandals (1933), no set do qual conheceu seu marido Arthur Sheekman. Insatisfeita com os papéis que lhe eram oferecidos na Universal, atuou em filmes de outros estúdios. Poucos anos depois, deixou o cinema e buscou papéis nos palcos de Nova York. Na década de 1940, abriu uma loja de móveis de arte, onde criava abajures, mesas e bandejas com decoupage, muitos dos quais foram vendidos para estrelas como Judy Garland e outras. Mais tarde, Stuart dedicou-se à pintura a óleo e foi muito prolífica, exibindo e vendendo seu trabalho em Nova York, Los Angeles e outros lugares. Suas paisagens das Watts Towers fazem parte do acervo permanente do Los Angeles County Museum. Ela também se dedicou e dominou a arte do bonsai, e algumas de suas árvores fazem parte do acervo permanente do Huntington Library Japanese Garden. Quando seu marido adoeceu na década de 1970 (ele morreu em 1978), ela voltou a atuar em uma variedade de séries de televisão. Em 1982, retornou às telas aparecendo em uma breve cena de dança com Peter O'Toole em My Favorite Year (1982).

Por essa época, um amigo que ela conhecera meio século antes em Carmel, um mestre impressor, reentrou em sua vida, e com ele Stuart aprendeu o ofício da impressão fina. Ela estabeleceu uma prensa tipográfica em seu estúdio em casa chamada Imprenta Glorias, onde criou uma coleção de livros de arte finos. Seu maior livro, "Flight of Butterfly Kites", faz parte do acervo permanente do J. Paul Getty Museum. Gloria Stuart ganhou um Screen Actors Guild Award e uma indicação ao Oscar por sua atuação como a Velha Rose em Titanic (1997). Em julho de 2010, a Academia de Artes e Ciências Cinematográficas homenageou Gloria Stuart com uma Celebração do Centenário. Ela foi a primeira homenageada desse tipo a estar viva para um centenário. Aos 100 anos de idade, ela havia concluído seu maior livro de arte, com sua bisneta trabalhando como aprendiz, e também sua última aparição no cinema no documentário de seu neto sobre ela, intitulado Secret Life of Old Rose: The Art of Gloria Stuart (2012), quando morreu em casa aos 100 anos, em 26 de setembro de 2010.