Elle possède une carrière cinématographique peu fournie, à part un rôle dans le Lolita de Stanley Kubrick en 1962, et une apparition dans un épisode de la série Amicalement vôtre, au coté de son futur partenaire à l'écran Roger Moore, le seul personnage notable de la carrière reste celui de Miss Moneypenny dans la saga James Bond, rôle qu'elle tiendra la bagatelle de 14 fois:
 James Bond 007 contre Dr. No en 1962.
 Bons baisers de Russie en 1963.
 Goldfinger en 1964.
 Opération Tonnerre en 1965.
 On ne vit que deux fois en 1967
 Au service secret de sa majesté en 1969>
 Les diamants sont éternels en 1971
 Vivre et laisser mourir en 1973
 L'homme au pistolet d'or en 1974
 L'espion qui m'aimait en 1977
 Moonraker en 1979
 Rien que pour vos yeux en 1981
 Octopussy en 1983
 Dangereusement vôtre en 1985
 
Avant même d'être la partenaire de Roger Moore dans les 7 James Bond dans lesquels ils ont joué conjointement, Lois Maxwell et l'acteur britannique se connaissaient bien et était amis à la ville.
Elle reste à dans l'esprit des fans la seule et unique Miss Moneypenny.