Colleen Atwood nasceu em 1950 em Yakima no Distrito Federal dos Estados Unidos, se formou em Belas Artes no Cornish College of the Arts de Seattle em 1970. Trabalhou na boutique Yves St Laurent na loja de departamentos Frederick & Nelson.

Sua carreira começa em 1980 quando se muda para Nova York, quando sua mãe foi convidada para desenhar os cenários do filme Na Era do Ragtime de 1981. Começou como assistente de produção.

Em 1982, começou como assistente de figurinista no filme A Little Sex do diretor Bruce Paltrow, tendo inclusive seu nome creditado.

 A grande virada de sua carreira foi no filme Joe contra o Vulcão de 1990, foi quando conheceu o diretor Tim Burton, tornando-se a figurinista favorita dele e criando figurinos para os filmes.

Edward Mãos de Tesoura (1990)

Ed Wood (1994)

Marte Ataca! (1996)

A Lenda do Cavaleiro sem Cabeça (1999)

Planeta dos Macacos (2001)

 Peixe Grande (2003)

E sua produção mais recente, Alice no País das Maravilhas (2010), que lhe garantiu o Oscar de Melhor Figurino.

Entre outros filmes notáveis cujo os figurinos foram criados por Colleen, destacam-se:

O Silêncio dos Inocentes (1991)

Adoráveis Mulheres(1994) que lhe valeu uma indicação para o Oscar

Gattaca (1994)

Nine (2009), foi indicada ao Oscar de Melhor Figurino

Colleen Atwood ganhou o Oscar de Melhor Figurino pelos filmes:

Chicago (2002)

Memórias de uma Gueixa (2006)

Alice no Pais das Maravilhas (2010)