Mimieux wuchs als Tochter des Franzosen René Mimieux und der Mexikanerin Carmen Montemayor mit einem Bruder und einer Schwester auf.[2] Sie hatte einen Schönheitswettbewerb gewonnen und war ein gefragtes Fotomodell, als sie 1959 einen Vertrag bei MGM unterzeichnete. Im Jahr 1964, während ihrer Zeit bei MGM, hatte Mimieux Gastauftritte in zwei Episoden der TV-Serie Dr. Kildare an der Seite von Richard Chamberlain. Dabei spielte sie eine Surferin, die an Epilepsie leidet. In ihrem Auftritt war sie die erste Frau im US-amerikanischen Fernsehen, deren Bauchnabel zu sehen war.[3]
Bereits für ihre erste Filmrolle in dem Kriminalfilm Insel der Sadisten wurde sie für den Golden Globe Award als Beste Nachwuchsdarstellerin nominiert. Es folgten zwei weitere Nominierungen 1965 und 1971, bei denen sie jedoch ebenfalls leer ausging.[4] In Deutschland wurde sie besonders in der Rolle der EloiWeena aus der 1960 entstandenen Verfilmung des H.-G.-Wells-Romans Die Zeitmaschine bekannt, in der sie an der Seite von Rod Taylor die weibliche Hauptrolle spielt. Beide spielten 1967 in dem Söldner-Kriegsstreifen Katanga wieder zusammen.
Im Verlaufe der 1960er-Jahre blieb Mimieux eine vielbeschäftigte Schauspielerin vor allem zart wirkender junger Frauen, unter anderem neben Charlton Heston in Der König von Hawaii oder an der Seite von Olivia de Havilland in Licht auf der Piazza.[1] In ihren Rollen als Leading Lady konnte sie allerdings oft nicht aus dem Schatten des Hauptdarstellers hervortreten und so wurde sie nie ein führender Kinostar.[5] In den 1970er- und 1980er-Jahren spielte sie neben einigen weiteren Kinofilmen vermehrt für das Fernsehen, mit Hauptrollen in Fernsehfilmen. Bei zwei Fernsehfilmen mit Hauptrollen, Hit Lady (1974) und Obsessive Love (1984), verfasste sie ebenfalls das Drehbuch, damit sie die Hauptfiguren komplexer gestalten konnte, was sie ansonsten bei vielen ihrer Rollen vermisste.[6] Ihren letzten Auftritt vor der Kamera übernahm sie 1992 in dem Fernsehfilm Lady Boss, in der sie eine auf Ivana Trumps Leben basierende Frau darstellte.[6]
Mimieux war von 1972 bis 1985 mit dem Filmregisseur Stanley Donen verheiratet, 1986 heiratete sie den Multi-Millionär Howard Ruby. Sie war eine ausgebildete Anthropologin. Mimieux starb wenige Tage nach ihrem 80. Geburtstag im Schlaf eines natürlichen Todes.[7]
↑Yvette Mimieux. United States Library of Congress, archiviert vom Original am 11. Januar 2020; abgerufen am 1. Februar 2022 (englisch): „Photographs show actress Yvette Mimieux with family and friends. Includes Mimieux at home with parents, father René, mother Carmen, sister Gloria, and brother Edouardo.“