Карьера Ли в кинематографе началась ещё в 40-х годах, однако широкую известность актёру принесла серия фильмов ужасов про доктора Франкенштейна и Дракулу, выходившие в с 50-х по 70-е годы. Впоследствии Ли отказался от этого жанра, а в 1974 году снялся в девятой серии бондианы «Человек с золотым пистолетом», куда его пригласил двоюродный сводный брат Ян Флеминг.
Наибольшую популярность Ли принёс период нулевых и 10-х годов. В 2002-м и 2005 он снимался в «Звёздных войнах» в роли злодея графа Дуку.
На протяжении более десяти лет Ли участвовал в съёмках «Властелина колец» и «Хоббита», исполняяя роль волшебника Сарумана. Согласно биографии актёра, он был единственным из всего состава фильма, кто лично знал писателя Джона Руэла Рональда Толкина, скончавшегося в 1973 году.
